Óptica geométrica
Óptica geométrica es una simulación interactiva gratuita de StudyFi Lab. Funciona directamente en el navegador, sin registro y sin instalar nada.
Lentes, espejos, refracción y un prisma
Experimentos
Lente convergente
Una lente convergente desvía los rayos paralelos hacia su foco F′. Tres rayos principales localizan la imagen: el paralelo al eje pasa por F′, el que pasa por el centro sigue recto y el que pasa por F sale paralelo al eje. Se cumple la ecuación de la lente 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ y el aumento es m = −dᵢ/dₒ.
Prueba esto: Coloca el objeto a 2f: la imagen tiene el mismo tamaño y está invertida. Después acércalo dentro de la distancia focal.
Lente divergente
Una lente divergente separa los rayos como si salieran del foco F′ del lado del objeto. Sus prolongaciones hacia atrás (discontinuas) se cortan en ese lado, así que la imagen siempre es virtual, derecha y más pequeña. La distancia focal es negativa y se sigue cumpliendo 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ.
Prueba esto: Arrastra el objeto lejos y luego pegado a la lente: la imagen se queda entre la lente y F′ y nunca se invierte.
Espejo cóncavo
Un espejo cóncavo refleja los rayos paralelos hacia su foco F, a mitad de camino del centro de curvatura (f = R/2). El rayo que llega al vértice se refleja con el mismo ángulo y el que pasa por F vuelve paralelo al eje. También aquí vale 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ; la imagen real se forma delante del espejo.
Prueba esto: Acerca el objeto entre F y el espejo: obtienes una imagen derecha y ampliada detrás de él, como en un espejo de maquillaje.
Espejo convexo
Un espejo convexo separa los rayos reflejados como si salieran de un foco situado detrás del espejo. Sus prolongaciones se cortan detrás, así que la imagen siempre es virtual, derecha y más pequeña. La distancia focal es negativa y vale 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ; por eso estos espejos se usan en cruces y en los coches, donde muestran una vista amplia.
Prueba esto: Acorta la distancia focal (un espejo más curvado): la imagen se reduce y cabe más parte del entorno.
Refracción y reflexión total
En la frontera entre dos medios un rayo se refleja en parte y en parte se refracta según la ley de Snell, n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂. Al entrar en un medio más denso se acerca a la normal; al entrar en uno menos denso se aleja. Si pasa al medio menos denso con un ángulo mayor que el ángulo límite θc = arcsin(n₂/n₁), el rayo refractado desaparece y hay reflexión total.
Prueba esto: Pon agua arriba y aire abajo y aumenta el ángulo: a partir de 48,8° toda la luz se refleja.
Dispersión en un prisma
El índice de refracción del vidrio depende de la longitud de onda: según la fórmula de Cauchy n(λ) = A + B/λ², la luz violeta tiene un índice mayor que la roja. Por eso el prisma desvía cada color de forma distinta y la luz blanca se abre en un espectro. La desviación δ = θ₁ + θ₂ − A es máxima para el violeta.
Prueba esto: Gira el prisma y busca la desviación mínima: entonces el haz recorre el interior paralelo a la base.
Preguntas frecuentes
¿Qué es Óptica geométrica?
Óptica geométrica es una simulación interactiva gratuita de StudyFi Lab. Funciona directamente en el navegador, sin registro y sin instalar nada. Lentes, espejos, refracción y un prisma
¿Óptica geométrica es gratis?
Sí. Óptica geométrica es completamente gratis. Funciona en el navegador del ordenador, la tableta o el móvil, y no necesitas cuenta.
¿Qué puedo explorar en Óptica geométrica?
Lente convergente, Lente divergente, Espejo cóncavo, Espejo convexo, Refracción y reflexión total, Dispersión en un prisma.
¿Qué muestra el experimento «Lente convergente»?
Una lente convergente desvía los rayos paralelos hacia su foco F′. Tres rayos principales localizan la imagen: el paralelo al eje pasa por F′, el que pasa por el centro sigue recto y el que pasa por F sale paralelo al eje. Se cumple la ecuación de la lente 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ y el aumento es m = −dᵢ/dₒ.
¿Qué muestra el experimento «Lente divergente»?
Una lente divergente separa los rayos como si salieran del foco F′ del lado del objeto. Sus prolongaciones hacia atrás (discontinuas) se cortan en ese lado, así que la imagen siempre es virtual, derecha y más pequeña. La distancia focal es negativa y se sigue cumpliendo 1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ.
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