Se puede hacer un repaso de toda la clicando en el siguiente enlace: http://acacia.pntic.mec.es/~jruiz27/contenidos.htm

5.1.- Introducción

La Óptica Física estudia las interacciones de la luz consigo misma, fundamentalmente la interferencia y la difracción.,

La Óptica Geométrica, que es la que vamos a estudiar aquí, es una parte de la Física que estudia la reflexión y la refracción de la luz cuando incide sobre una superficie reflectora o trasparente.

Haciendo uso de las leyes de Snel, y mediante consideraciones geométricas, trazamos la trayectoria de los rayos luminosos y determinamos dónde aparecerá la imagen de un objeto y qué tamaño tendrá. Para lograr esto, la Óptica Geométrica se basa en los siguientes principios:

  • La luz incide desde la izquierda y se propaga hacia la derecha.

  • Los rayos son rectilíneos, independientemente de la direcciòn que lleven.

  • No se consideran fenómenos de interferencia ni de difracción.

  • El camino de un rayo es independiente de la trayectoria de los demás.

  • En todo caso, se cumplen las leyes de la reflexión y de la refracción.

  • Un punto importante: los rayos inciden en las superficies en la zona paraxial. Esto significa que los ángulos de incidencia deben ser pequeños de forma que sen α = tg α = α ( siempre que los ángulos estén expresados en radianes).

  • Las trayectorias de los rayos son reversi bles: si un rayo incide desde el punto 1 con un ángulo α y se refracta con un ángulo β en el punto 2, si incide con un ángulo β desde el 2 al 1, emergerá con un ángulo de refracción α.

Es muy importante, para deducir las leyes que nos permitirán trazar las imágenes , el criterio de signos que adoptamos en la Óptica Geométrica:

a) Los puntos se indicarán con letras mayúsculas y las distancias, en minúsculas, salvo el radio, que se representará por R. Si un punto del objeto lo denominamos A, la imagen se llamará A'.

b) Loa sistemas ópticos los consideramos estigmáticos: a cada punto del objeto le corresponde un solo punto en la imagen (lo contrario sería un sistema astigmático).

c) Trazaremos un sistema de coordenadas: al eje X, se llamará eje principal o eje óptico. El origen de coordenadas lo denominaremos vértice o polo .

d) Las distancias a la derecha y hacia arriba del vértice serán positivas; si están a la izquierda o hacia abajo, serán negativas.

e) Las distancias del objeto y de la imagen al vértice las representaremos por s y s', respectivamente. Los tamaños del objeto y de la imagen serán " y" y "y'".

f) Ángulos de los rayos con el eje principal: serán positivos si, para acercar el rayo al eje principal por el camino más corto, hay que girarlo en el sentido contrario a las agujas del reloj (hacia la izquierda); en caso contrario, serán negativos.

g) Ángulos de los rayos con la normal: el criterio es el contrario al anterior. Si, para acercar el rayo a la normal por el camino más corto, hay que girarlo en el sentido de las agujas del reloj (hacia la derecha), el ángulo será positivo; en caso contrario, será negativo. Así, por ejemplo, Si un rayo se refleja en un espejo, el ángulo de incidencia será positivo y el de reflexión, negativo; si se trata de una refracción, tanto el ángulo de incidencia como el de refracción serán positivos.