Óptica

La óptica estudia el comportamiento de la luz y cómo se forman las imágenes. En el temario de Ciencias Médico Biológicas del IPN se conecta de forma natural con la visión, de modo que además de la óptica geométrica de espejos y lentes aparecen el ojo y sus defectos. Es el tema final de este temario, así que suele integrar ideas de ondas.

Qué debes dominar

• Naturaleza de la luz: onda electromagnética que viaja a 3 × 10⁸ m/s en el vacío.
• Reflexión: el ángulo de incidencia es igual al de reflexión.
• Refracción: n₁ · sen θ₁ = n₂ · sen θ₂, y el índice n = c / v.
• Espejos y lentes: convergentes y divergentes, con la ecuación 1 / f = 1 / d_o + 1 / d_i.
• Ojo humano: cristalino como lente, miopía (se corrige con lente divergente) e hipermetropía (con convergente).
• Dispersión y fenómenos ondulatorios: prisma, difracción e interferencia.

Ejemplos. Un rayo que pasa de aire (n = 1.00) a vidrio (n = 1.5) con 30° de incidencia se refracta con sen θ₂ = 0.5 / 1.5, o sea θ₂ ≈ 19.5°, acercándose a la normal. Un objeto a 30 cm de una lente convergente de f = 10 cm forma su imagen a d_i = 15 cm, porque 1/10 − 1/30 = 1/15.

Cómo practicarlo

Con diagramas de rayos que deben completarse, preguntas de la corrección de defectos visuales, y cálculos de Snell o de la ecuación de lentes. También se pide identificar el tipo de imagen: real o virtual, derecha o invertida.

Errores comunes

• Medir los ángulos respecto a la superficie y no a la normal.
• Olvidar el signo de la distancia focal en lentes divergentes.
• Confundir miopía con hipermetropía al elegir la lente.
• Decir que la luz se acelera al entrar en un medio más denso.