1r ciclo Imagen que se ve y óptica geométrica

[leo_ro]

Tengo una duda con respecto a las imágenes que se verían según la óptica geométrica. Explico: Los rayos que inciden en un espejo plano se reflejan de modo que el angulo de reflexión del rayo incidente con respecto a la normal a la superficie sea igual al ángulo del reflejado con respecto a la normal. Dichos rayos divergen en el infinito. Si nosotros nos ponemos a una distancia del espejo lo que vemos es un imagen virtual ("del otro lado") en el punto donde convergen la proyección de dichos rayos. Lo que nosotros vemos son los rayos que nos llegan al ojo (un pequeño punto). Pero si los rayos en la parte real (que es la que nos llega a nosotros) divergen ¿cómo es posible que los captemos y formemos una imagen? Si además la imagen está donde los rayos convergen (para cualquier tipo de espejo).
No se si se entiende bien la pregunta.

Saludos.

[Avicarlos]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

Tal como lo entiendo: La imagen que te llega a tus ojos, coresponde a los fotones que primero llegaron a tu cuerpo, se reflejaron en todas direcciones, por lo cual al espejo no solo le llegan los fotones perpendiculares a su plano, pero sí lo son los que se reflejan hasta tí.

Luego piensa que un compañero a tu lado y otro al extremo de la habitación, también te verían tu cuerpo reflejado al espejo, pero ellos no captarán los fotones que tú. Ellos los verán de otro ángulo. Ya que del espejo también salen en todas direcciones.

Y si pensamos en ello, podemos inferir que si la iluminación que te llegó a tu cuerpo, no es infinita, llegará un momento que los posibles infinitos mirones, no vean nada por agote de fotones que se fueron dispersando primero de tí al espacio y al espejo y luego del espejo ( que ya son menos de los que reflejaste) al espacio y a tí.

Saludos de Avicarlos.

[arivasm]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

En términos de óptica geométrica, cuando ves un objeto puntual el causante es el único rayo que llega a ti procedente del mismo (enseguida matizo esto).

Quizá estés confundiéndote con las imágenes reales o proyectables, que requieren de una acumulación en la pantalla de un flujo de energía y entonces, de un número suficientemente elevado de rayos.

Antes de que nos digas que la retina es también una pantalla y que el sistema óptico del ojo debe formar una imagen real en la misma, aclararé que antes cuando dije "un rayo" en realidad debería decir un haz de rayos, es decir, un cono con vértice en el objeto luminoso puntual y anchura la pupila del ojo. La óptica de este último es la que concentrará ese flujo de energía en un punto de la retina.

En cualquier caso, como puedes comprender a partir del párrafo anterior, los rayos que conforman la imagen en el ojo de una fuente puntual serán divergentes, respecto de ésta.

En el caso del espejo plano, y en general con las imágenes virtuales, estas últimas tienen de peculiar que equivalen a objetos que están en determinadas zonas del sistema. Para un espejo, plano o no, dicha zona es detrás del espejo.

Por último, todo el rato me he estado refiriendo a objetos puntuales. Los conceptos para objetos extensos son los mismos, con la única salvedad de que debemos manejarlos como constituidos por infinidad de puntos (aunque en la práctica, para fortuna de los estudiantes de Óptica, bastará con considerar unos pocos convenientemente elegidos).

[leo_ro]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

Quizá estés confundiéndote con las imágenes reales o proyectables, que requieren de una acumulación en la pantalla de un flujo de energía y entonces, de un número suficientemente elevado de rayos.

Antes de que nos digas que la retina es también una pantalla y que el sistema óptico del ojo debe formar una imagen real en la misma, aclararé que antes cuando dije "un rayo" en realidad debería decir un haz de rayos, es decir, un cono con vértice en el objeto luminoso puntual y anchura la pupila del ojo. La óptica de este último es la que concentrará ese flujo de energía en un punto de la retina.

En cualquier caso, como puedes comprender a partir del párrafo anterior, los rayos que conforman la imagen en el ojo de una fuente puntual serán divergentes, respecto de ésta.

si creo que mi confusión viene en pensar desde un punto de vista energético. Si los rayos convergen en un punto, que en realidad es un diferencial de área, mejor será la visión.

Por ejemplo el siguiente espejo cónvexo genera una imagen virtual.



Esto es visto por el ojo, como si los rayos provinieran del objeto (si tomamos como que si el objeto genera su propia luz.



El círculo sería el ojo y la calidad de la imagen, quizás la intensidad, depende del flujo de rayos que atraviesa la superficie del ojo.

Pero por ejemplo para el caso de un espejo cóncavo en donde se genera una imagen real, por la convergencia de los rayos en un punto.


Si el ojo estubiera en la posición de la convergencia.



tendría un mayor flujo y por lo tanto mayor visión, salvo que se consideren las propiedades de interferencia.

Saludos.

[Breogan]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

Hola:

Tengo una duda con respecto a las imágenes que se verían según la óptica geométrica. Explico: Los rayos que inciden en un espejo plano se reflejan de modo que el angulo de reflexión del rayo incidente con respecto a la normal a la superficie sea igual al ángulo del reflejado con respecto a la normal. Dichos rayos divergen en el infinito. Si nosotros nos ponemos a una distancia del espejo lo que vemos es un imagen virtual ("del otro lado") en el punto donde convergen la proyección de dichos rayos. Lo que nosotros vemos son los rayos que nos llegan al ojo (un pequeño punto). Pero si los rayos en la parte real (que es la que nos llega a nosotros) divergen ¿cómo es posible que los captemos y formemos una imagen? Si además la imagen está donde los rayos convergen (para cualquier tipo de espejo).
No se si se entiende bien la pregunta.

Si interprete bien lo que decis, creo que tu confusión esta cuando decis "Pero si los rayos en la parte real (que es la que nos llega a nosotros) divergen", esto no es cierto sin una aclaración.

Los rayos que salen de un punto del objeto divergen, pero por lo menos uno de los rayos de cada uno de los puntos que forman el objeto convergen en el ojo del observador para formar la imagen.
Dejo un dibujo para mostrar mi punto de vista.

Espero que lo dicho te sea de ayuda y sea correcto.

Suerte

[leo_ro]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

Claro, según esa imagen que subiste y siguiendo el modelo, lo que vería el ojo sería la parte de arriba del objeto, en este caso la llama.

[arivasm]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

Si el ojo estubiera en la posición de la convergencia.

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tendría un mayor flujo y por lo tanto mayor visión, salvo que se consideren las propiedades de interferencia.

Por contribuir algo más, respecto de lo que señala Breogán, cuya figura es impecable y aclara muy bien qué sucede con la luz procedente de cada punto de la fuente y cómo es la visión de un objeto extenso, haré un comentario al texto de Leo que cito.

Si el ojo se sitúa en el lugar en el que se forma la imagen simplemente no veremos nada. Puedes comprobarlo con un proyector de vídeo, de cine o diapositivas: si miras hacia él desde el lugar que ocupa la pantalla (o uno próximo) verás un manchón de color y nada de la imagen que tan nítidamente aparece en la pantalla.

Quizá no aclaré suficientemente en mi primer mensaje que los mecanismos por los cuales nuestro ojo aprecia la imagen de un objeto producida por un sistema óptico son exactamente los mismos por los que vemos un objeto. Es decir, lo que en Óptica se llama imagen es un concepto equivalente a suprimir el sistema óptico completo y situar en ese lugar un objeto luminoso, cuyas características de tamaño y orientación podemos determinar.

En el ejemplo que pones, la visibilidad de la imagen seguirá las mismas "reglas" que deban aplicarse para poder ver la vela invertida que dibujas en la segunda figura de tu mensaje. Está claro que para poder ver algo nuestros ojos deben estar a una distancia mínima (me refiero al famoso "punto próximo", esa distancia que aumenta con la edad, según aprendes de adolescente y compruebas años más tarde).

- - - Actualizado - - -

Claro, según esa imagen que subiste y siguiendo el modelo, lo que vería el ojo sería la parte de arriba del objeto, en este caso la llama.

Y la de abajo también, ¿por que no habría de verse, si hay rayos que llegan al ojo procedente de ese lugar?

[leo_ro]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

Si en la clase de física el profesor nos demostró experimentalmente con un proyector como las imagenes reales no pueden ser vistas, salvo que se reflecten en una pantalla. Pero no entendí bien por qué. Si lo razono y viendo que la imagen que vemos en un espejo (virtual) los rayos reflejados en el espejo, cuya convergencia es virtual( ya que se forma por la proyección de la continuidad de la trayectoria de estos) se van separando y cuando son captados por el ojo, este por sus receptores forman la imagen. Supongamos el caso de la vela y que el espejo no produce una imagen aumentada, los dos rayos que llegan al ojo (rojo y azul) están separados inicialmente por una longitud (el tamaño de la vela). Si el rayo negro proviene de la parte superior de la vela y el azul de la parte inferior, entonces la separación de los rayos al llegar al ojo será la misma que el alto de la llama. ¿No? ¿se entiende lo que quiero explicar?

Y la de abajo también, ¿por que no habría de verse, si hay rayos que llegan al ojo procedente de ese lugar?

Si tienes razón, en ese caso se vería toda la vela. Yo me confundí y ví mal, en donde llegaban al ojo el rayo negro y el rojo, en ese caso si se vería la llama solamente. ¿no?

Pero sigo sin entender porque en la imagen real no se forma imagen en el ojo. ¿Es porque todos los rayos están concentrados en un punto y no se pueden diferenciar de que parte de el objeto provienen? Al reflejarse en una pantalla, ahí si se separan según la trayectoria (como si vendrían del objeto). Creo que es así.

Saludos.

[arivasm]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

La imagen real sí puede ser vista, pero nunca situando el ojo en el lugar donde ser forma, sino respetando la distancia que impone el punto próximo (del mismo modo que para ver un objeto no pones el ojo sobre él). Por ejemplo, cuando miras un espejo cóncavo (también vale una cuchara bien pulida) y ves objetos reflejados invertidos lo que estás apreciando son sus imágenes, que son reales.

Con respecto al principio de tu mensaje, francamente no entiendo bien a qué te refieres con tu pregunta sobre la separación de los rayos rojo y azul al llegar al ojo, aunque sólo sea porque uno de ellos (el rojo) no llega al ojo!

[leo_ro]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

arivasm:
Si el ojo se sitúa en el lugar en el que se forma la imagen simplemente no veremos nada. Puedes comprobarlo con un proyector de vídeo, de cine o diapositivas: si miras hacia él desde el lugar que ocupa la pantalla (o uno próximo) verás un manchón de color y nada de la imagen que tan nítidamente aparece en la pantalla.

Y si ponemos un espejo plano en adelante de un proyector ¿podremos ver la imagen? Porque supongo que del proyector los rayos (todos) salen paralelos al eje óptico. Si ponemos un espejo convexo los rayos divergerán y ahí si podremos ver la imagen. Si ponemos un espejo cóncavo se formará una imagen virtual, que si estamos más lejos de esta veremos la imagen como si provieniera de ese punto donde convergen los rayos ¿no? Pero con el espejo plano ¿qué pasaría?

Saludos.

[arivasm]

Re: Imagen que se ve y óptica geométrica

Los rayos no salen de un proyector paralelos al eje óptico, sino que los que proceden de cada punto de la fuente luminosa convergen en un lugar determinado, que es donde hay que situar la pantalla de proyección para que la imagen se vea nítida. Añadir espejos, sólo desplaza la posición de ese lugar, o crean otra o la vuelven virtual. No hay una respuesta única, pues depende del tipo de espejo y de su posición. En cualquier caso, lo único que se hace es complicar el sistema óptico, y el análisis puede realizarse suponiendo que en el lugar donde se forma la imagen del proyector hay un objeto luminoso (que podría ser virtual si está detrás del espejo).

Puesto que tienes dificultades con un único espejo, te recomiendo que no te compliques las cosas pensando en varios.