lunes, 9 de septiembre de 2019

Espejos y Lentes Enfoque STEM


                                                                                       

                                                                                                    

ÓPTICA.    

Es la rama de la física que estudia la luz o los fenómenos luminosos.  En un sentido amplio, la luz (onda electromagnética) es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. 



El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.  La luz visible es sólo una pequeña parte del espectro electromagnético. En el espectro visible, las diferencias en longitud de onda se manifiestan como diferencias de color. El rango visible va desde, aproximadamente, 350 nm (nanómetros) el violeta hasta unos 760 nm el rojo. La luz blanca es una mezcla de todas las longitudes de onda visibles. En cursos posteriores se estudiará la naturaleza física de la luz desde unos presupuestos más avanzados. La unidad de medida de la luminiscencia es el lux

Reflexión de la Luzla reflexión luminosa es un fenómeno en virtud del cual la luz al incidir sobre la superficie de los cuerpos cambia de dirección, invirtiéndose el sentido de su propagación. De acuerdo con las características de la superficie reflectora, la reflexión luminosa puede ser regular o difusa. La reflexión regular tiene lugar cuando la superficie es perfectamente lisa. Un espejo o una lámina metálica pulimentada reflejan ordenadamente un haz de rayos conservando la forma del haz. La reflexión difusa se da sobre los cuerpos de superficies más o menos rugosas.



Refracción luminosa
.  cambio que experimenta la dirección de propagación de la luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza. Las lentes, las máquinas fotográficas, el ojo humano y, en general, la mayor parte de los instrumentos ópticos basan su funcionamiento en este fenómeno óptico.





POLARIZACIÓN. Hay que tener en cuenta que la luz es un tipo de onda transversal. la capacidad de orientar en un mismo plano la vibración y la propagación, es lo que se conoce como polarización, se aplica en pantallas planas de televisión; todas las pantallas LCD o de cristal líquido llevan en su interior un filtro polarizador, de forma que siempre emiten luz polarizada, el reflejo de las gafas para sol, y la formación de las imágenes 3D, son solo algunas de la aplicaciones de la tecnología luz polarizada. 


La luz blanca o visible puede descomponerse en luces monocromáticas, siempre que atraviese algún obstáculo que obligue a las diferentes ondas que constituyen la luz blanca a viajar a velocidades diferentes, por ejemplo, un prisma transparente. El resultado es el arco iris o espectro visible de la luz blanca.  La descomposición de la luz blanca en los diferentes colores que la componen, data del siglo XVIII. Su estudio y análisis de debe al físico, astrónomo y matemático Isaac Newton. La luz blanca se descompone en estos colores principales: Rojo, Naranja, Amarillo, Verde, Azul, Violeta.


Mapa conceptual de la óptica 



El sentido de la vista.  En los órganos de la visión, los ojos, encontramos medios transparentes y membranas posteriores, Cada una de sus partes, estructura, se resumen en el siguiente esquema



Elementos asociados al estudio de las ondas luminosas

ESPEJOS:  

Instrumentos ópticos que reflejan la onda lumínica gracias al elevado nivel de pulimento de la superficie.  Básicamente hay dos tipos de espejos, planos y esféricos; estos últimos pueden ser cóncavos y convexos. 

Los espejos Esféricos, son casquetes de esferas, que reflejan las imágenes bien por su parte interna o bien en su cara externa, de acuerdo a esta superficie reflectora, encontramos dos tipos de espejos esféricos: cóncavos y convexos. 

    


LENTES.  

Son instrumentos ópticos trasparentes que permiten el paso de la luz; El rayo de luz al refractarse permiten modificar la imagen formada.  Existen dos tipos de lentes: convergentes y divergentes. 
Las lentes convergentes también llamadas lentes positivas, son aquellas que concentran los rayos refractados en un punto al que llamaremos foco, estas lentes pueden ser: biconvexas, planoconvexas y cóncavoconvexas a las que se le conoce como menisco convergente.  Las lentes convergentes se utilizan en muchos instrumentos ópticos y también para la corrección de la hipermetropía, la presbicia y algunos tipos de astigmatismo. Las personas hipermétropes no ven bien de cerca y tienen que alejarse los objetos. Una posible causa de la hipermetropía es el achatamiento anteroposterior del ojo que supone que las imágenes se forman detrás de la retina.
Las lentes divergentes o negativas, están delimitadas por dos superficies siendo cóncava, al menos una de ellas. Gracias a esta forma específica, las lentes divergentes son capaces de separar los rayos de luz que inciden en ellas o, lo que es lo mismo: hacer que “diverjan”. Las lentes divergentes se usan en óptica-optometría para compensar defectos o errores refractivos tales como la miopía y algunos tipos de astigmatismo. Pueden ser: bicóncavas, planocóncavas, convexo-cóncavas (meniscos divergentes). Estas lentes sirven para compensar o corregir ametropías que dificultan la visión de lejos, como la miopía o el astigmatismo miópico. La potencia de estas lentes es negativa y se mide en dioptrías 


Formación de imágenes en lentes

Las lentes son dispositivos ópticos, de vidrio o de cualquier otro material transparente, que tiene la capacidad de refractar la luz, para formar imágenes;  Cuando hablamos de refractar la luz, estamos diciendo que la lente tiene la capacidad de desviar los rayos luminosos que llegan a él. Estas lentes son las usadas por ejemplo en lentes para mejorar la visión, o un microscopio, entre otras cosas.

CLASES DE LENTES
Existen dos tipos de lentes que se diferencian por su forma y por como reflejan la luz. Los tipos de lentes son los siguientes:
·                     Lentes convergentes (f´>0): este tipo de lentes se caracteriza porque la parte central tiene mayor espesor que los bordes. La imagen de las lentes convexas se encuentra del otro lado del objeto. Además, sus rayos convergen en un punto.
·                     Lentes divergentes (f´<0): se caracterizan porque la parte central es más angosta que la parte de los bordes. Es decir, aumenta su espesor cuando nos acercamos a los extremos. En este tipo de lentes la luz se desvía de forma tal que la imagen se produce del mismo lado que el objeto al que se lo está viendo, pero en un tamaño mucho menor. Los rayos cuando se reflejan en estos lentes divergen.





ELEMENTOS DE UNA LENTE
·                     Centros de curvatura C, C', son los centros geométricos de las superficies curvas  que limitan el medio transparente.
·                     Eje principal, es la línea imaginaria que une los centros de curvatura.
·                     Centro óptico O, Es el punto de intersección de la lente con el eje principal.
·                     Foco F y F', es el punto del eje principal por dónde pasan los rayos refractados en la lente, que provienen de rayos paralelos al eje principal.
·                     Distancia focal f y f', es la distancia entre el foco y el centro óptico.

Imágenes producidas por las lentes.

La construcción de imágenes en las lentes, se realizan aplicando las tres propiedades
siguientes:
1. Todo rayo paralelo al eje principal, se refracta pasando por el foco.
2. Todo rayo que pasa por el centro óptico, no se desvía.
3. Todo rayo que pasa por el foco, se refracta paralelo al eje principal.
Siendo:
= distancia del objeto a la lente. Por convenio le tomamos siempre < 0
s' = distancia de la imagen a la lente
f' = distancia focal imagen
·                     Si la lente es convergente, F’ es un foco real y f’ > 0
·                     Si la lente es divergente, F’ es virtual y f’ < 0





Construcción de imágenes con lentes:


  



Potencia (P): El número inverso de la distancia focal medida en metros, se denomina Potencia. Cuanto menor es la distancia focal de una lente mayor es su potencia. La unidad de la potencia óptica en el S.I. es la Dioptría.


En tu cuaderno de apuntes: Realizar en el cuaderno los gráficos o esquemas sobre la formación de imágenes en espejos y lentes.  Dibujo del ojo con todas sus partes  y Mapa conceptual de la óptica.




APA.   En tu cuaderno de apuntes.  Esta actividad es opcional, la realizan en el cuaderno los que deban alguna nota, Crucigrama Lentes y espejos.  Que es el daltonismo, realiza las actividades y determina si en tu familia o grupo de amigos, (colegio, barrio o conocidos), se presenta algún tipo de daltonismo


Observa los siguientes recursos que, te permiten reforzar los temas estudiados
Mira con atención en siguiente vídeo, que te enseña como se utilizan los espejos:




APAs Para recuperar Notas
Reto Numero 02: 
Para subir a Class Room.  En el editor de Make Code, utiliza el sensor de luz.  Para orientar este reto puedes basarte en las orientaciones del vídeo que se comparte a continuación



Que tipo de proyecto utilizaría esta aplicación



APA.   En tu cuaderno de apuntes:  Realice el resumen, elabore la herramienta del test del círculo horario Astigmatismo,  y realice esta actividad en tu familia o grupo de amigos, (colegio, barrio o conocidos), investigando de esta forma si, se presenta algún tipo de afección óptica.



Presentas alguna afección óptica, a continuación encontraras una prueba que revela si tienes astigmatismo, sigue las instrucciones y comenta tus resultados

Principales afecciones ópticas
MIOPÍA.  Si sufres de miopía, tendrás problemas para ver objetos a la distancia.


Tu visión es clara cuando miras las cosas de cerca, pero los objetos más distantes se salen de foco o se ven borrosos. Esto puede afectar tu visión al manejar, hacer deportes o tratar de reconocer a personas y objetos a la distancia. Esto a su vez puede conducir a cansancio ocular, dolores de cabeza y fatiga.
La miopía ocurre cuando tu ojo es muy largo de adelante hacia atrás o la curva de la córnea es muy pronunciada. Como resultado, la luz se enfoca en la parte delantera de la retina, y hace que los objetos a la distancia se vean borrosos. La miopía puede afectarte a cualquier edad, pero generalmente empieza en la pubertad. Es inusual que se presente después de los treinta años, pero gente mayor con cataratas pueden desarrollar miopía.

HIPERMETROPIA.
Si sufres de hipermetropía, puedes ver los objetos con claridad a la distancia, pero te resulta difícil enfocar las cosas de cerca. En casos más severos, puede dificultarse enfocar los objetos a cualquier distancia. La hipermetropía puede interferir con las actividades diarias, como leer, escribir y otras tareas precisas a corta distancia. Esto puede conducir a cansancio ocular, dolores de cabeza y fatiga.

La hipermetropía ocurre cuando tu ojo es muy corto de adelante hacia atrás o la curva de la córnea es muy llana. Entonces la luz se enfoca detrás de la retina en vez de sobre ella, y causa visión borrosa. Algunos niños nacen con hipermetropía, pero su visión en general se corrige sola a medida que se desarrolla el ojo. Los adultos pueden desarrollar hipermetropía, que se acrecienta a medida que se acercan a la edad mediana.  Además, existe otro tipo de defecto ocular, que se relaciona con la edad y se llama presbicia

APA de recuperación: Con base en la información de las siguientes lecturas, investiga si tu y en tu familia se presentan este tipo de manifestaciones, elabora un cuadro de informe indicando el integrante (no es necesario nombre de la persona) ejemplo mamá, tío, hermano etc. presenta astigmatismo o daltonismo, de acuerdo a las explicadnos en clase, en que parte del órgano de la visión esta el problema.

Instrucciones para la realización del test del círculo horario Astigmatismo
1.- Sitúese a un metro de la pantalla, aproximadamente.
2.- La prueba se realizará monocularmente, primero la realizaremos para un ojo y después para el otro, tapando siempre el ojo no examinado.
3.- Si usted utiliza gafas o lentes para visión lejana, debe ponérselas.
4.- Observé la figura y determine si ve alguna línea más nítida o definida que las demás

Resultados del test del círculo horario
Si ve todas las líneas igual de definidas, es de suponer que no padece astigmatismo o que está bien compensado con la corrección óptica.
Si ve alguna línea mejor definida que las demás, es de suponer que padece astigmatismo o que no lo tiene bien compensado con la corrección óptica. Cuanto mayor sea el grado del astigmatismo, peor se ve el resto de líneas. En este caso, conviene visitar al especialista para confirmar el diagnóstico y la graduación necesaria.







https://forms.gle/NVpMs7bQ5to5FzQ7A



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