UNIVERSIDAD DE INVESTIGACINDE TECNOLOGA EXPERIMENTAL YACHAY Grupo INTEGRANTES: Asanza Abril Manuel Alejandro Lasso Caicedo Marcos PatricioOa Morales Lisbeth Alexandra VillaOrtiz Mayra Alejandra DOCENTE:Saravana Prakask Thirumuruganandham PARALELO: E Nivelacin APLICACIONES DE PTICA GEOMTRICA Principio de Fermat Ley de Snell Reflexin total interna lentes PRINCIPIO DE FERMAT PrincipiodeFermatdemenostiempoafirmaquelosrayosdeluzquepasanatravsde diferentes medios de comunicacin siguen el camino ms rpido (y no el ms directo) entre dospuntos.Loshumanosintuitivamenteempleamosestaregla,porejemplo,cuandoun socorristatienequeinferirlamaneramsrpidaparaatravesarlaplayayelaguapara llegar a un nadador en necesidad. PRINCIPIO DE FERMAT DEL MENOR TIEMPO PREDICE REFRACCIN DE CAMINOS DE LAS HORMIGAS: Una forma para que las hormigas optimicensu camino a travs de dossuperficiesseraseguirelprincipiodeFermatdemenostiempo,quepostulaqueun rayo de luz que viaja entre dos puntos sigue la ruta ms rpida. Ellmite entre dos medios enlosquelaluzviajaavelocidadesdiferentes,laluzserefractaenconsecuencia, reduciendoasalmnimoeltiempodeviajeenfuncindelaspropiedadesfsicas elementales.Hacetiemposesabequeelegirelcaminomscortodevariasrutasaunafuentede comida,noeselmsrpido.Estasituacinpuedeocurrir,porejemplo,cuandolas hormigassevenobligadasaviajarendossuperficiesdiferentes,dondepuedencaminar ms rpido en una superficie que en la otra.A diferencia de la luz, las hormigas estn bajo evolutivosdeseleccinyformacinderutaresultadelainteraccindecomportamiento, propiedades de feromonas y el medio ambiente. En un nuevo estudio, los cientficos han descubierto que las hormigas se comportan de la mismamaneraquelaluzcuandoviajanatravsdediferentesmedios:amboscaminos obedecen el principio de Fermat de menos tiempo, tomar la ruta ms rpida en lugar de la ms directa. Los investigadores, Jan Oettler, Volker S. Schmid, Niko Zankl, Olivier Rey, Andreas Dress, JrgenHeinzeDesdelasinstitucionesenAlemania,FranciayChina,hanpublicadosu trabajodelusodeprincipiodeFermatparapredecircaminosdelashormigas,ellos encontraron que los caminos de las hormigas igualados alos predichos por el principio de Fermat de menos tiempono siguieron la ruta ms directa. En otras palabras, las hormigas representaron las diferentes velocidades de marcha en las diferentes superficies y viajaron una distancia ms larga en la superficie donde podan caminar ms rpido. Los cientficos estudiaron experimentalmente el comportamiento de la pequea hormiga de fuego. FIGURA 1.Esquema de la prueba de dossuperficiesqueilustralos detalles geomtricos para derivar el modelo de prediccin camino. LEY DE SNELL APLICACIN 1.-Se puede visualizar cuando un haz de luz se dirige a unprismaptico,elrayoluminosoincidesobreuna caradelprisma,penetraenelinferior,sufriendouna desviacinyluegosaledelprismarefractndose nuevamente.Tambinlaslentespuedenutilizarse paradesviarunrayoluminoso():existenlentes convergentesquedesvanlosrayoshacindolos convergerenunpuntoyotrosquealcontrarioson divergentes. APLICACIN 2.- AunquelaleydeSnellfueformuladaparaexplicarla refraccindelaluzsepuedeaplicaraondasatravesando unasuperficiedeseparacinquepuedenserrefractadas o difractadasentredosmediosenloscualeslavelocidaddeondavaradesdelaselectromagnticas(comolaluz,olas ondasderadioolosrayosX)hastalasondasdepresin (sonoras)olasproducidasporlosterremotos;quese refractan dentro de la tierra conforme viajan a travs de las capasrocosasdediferentesdensidadestalcomosucede con las ondas de agua o como las ondas luminosas . FIGURA2.Cuandosevenobligadosa moverseatravsdediferentes superficies,lascoloniasdelahormiga W.auropunctataformansenderoscon un ngulo ' ms cerca de la ptima ( en 15 de 18 ensayos ) que para el ngulo quehabranseguidosisemueveala fuente de alimento en una lnea recta. FIGURA 3. Direcciones y tiempos de viaje estimados de caminos de las hormigas ( ' ) con respecto a la prediccin ( , 0 %) y el camino directo ( , 100 % ) .APLICACIN 4. Elarcoirissedacuandoelrayodesolcambiademediodepropagacin.Despusde lluvia, quedan gotas de agua suspendidas en la atmosfera, al salir el sol los rayos golpean las gotasproduciendo una refraccin y reflexin de los rayos blancos, que son el resultado de la superposicin de rayos de colores simple pues cada color tiene su propia refraccin. Lasgotasdeaguasedescomponendandoorigenalespectrosolarydeterminandouna superficie cnica cuya recta est determinada por el sol y el ojo humano, APLICACIN 5. Cuandounrayollegaalasuperficiedeseparacindedosmedios,sedivideendos porciones,unasereflejaylaotrapenetraenelmedioysufreunadesviacin,comopor ejemplocuandosemeteunlpizalaguaocuandosehundeunamonedaenelmedio, cristal y aire. REFLEXIN TOTAL INTERNA FIBRA PTICA. Una de las tantas aplicaciones de la ptica geomtrica en cuanto a la reflexin total interna RTIesquefuncionacomoelprincipioparalafibraptica.Enestecampoencontramos conductos de flujo luminoso o cables formados por el vidrio y fibras plsticas delgadas de micrmetros de ancho. Por estos conductos viaja la luz haciendo uso del ngulo critico se busca conseguirla transmisin de la luz sin prdida de ella.

Las colisiones de la luz son oblicuas respecto a la fibra, por ello aunque el cable se doblara demanerascomplejaslaluzseguirasinsalirdelmediomientrasnosuperaelngulo crtico,existensinembargopequeasperdidascuandolaluzentraysaledelcableyen cierta cantidad tambin es absorbida por la superficie del medio. Haciendousodeestolafibrapticacontribuyoalamedicinaylascomunicaciones, transmitiendosinalambradodatosdecomputadora,llamadastelefnicasysealesde video;estasealsiguesiendoluzperoluzmodulada. Estos hazdeluzpuedentransmitir informacinenlongitudesdeonda,algunasdeestasfibraslleganatransmitirhasta100 porseparado,yenlamedicinapodemosobservarunusoencuantoalatransmisinde imgenes.Porejemploimgenesinternasdepartesdelcuerpocomolospulmones haciendo uso de un tubo de luz conocido como broncoscopio, para esto la luz se enva por un conjunto de externo de fibras para iluminar los pulmones y la luz reflejada regresa por un conjunto de fibras en el ncleo central.Laluzdirectamenteenfrentedecadafibraviajaporesteltimoyalotroextremael observador mira manchas oscuras y brillantes parecidas a un televisor que constituyen una imagen de lo que se encuentra al extremo opuesto. Luego se usan lentes en cada extremo, tanto del objeto como el de visualizacin como un telescopio. Las fibras deben encontrarse aisladas por algn materia cuyo ndice de refraccin sea menor que el de la fibra.Mientrasmsfibrasdemenorlongitudseanlaimagensermsclara.Estoaplicaen broncoscopios, colonoscopios, endoscopios, etc. Lentes Elestudiodelentesyelcomportamientoquepresentanlosrayosdeluzcuandose refractansobrestoshapermitidocomprenderciertosfenmenos.Todolodescubiertoy desarrolladoenelcampodelapticalehapermitidoalserhumanoeldesarrollode mltiplesaplicacionesenlatecnologa,lamedicina,laciencia,etc.Acontinuacinse mencionan y detallan algunos de los ms importantes productos del estudio de este campo de l fsica:TELESCOPIO:(a)GalileoGalileifueel primeroenlogrardarleunaexplicacin cientficaalfuncionamientodel telescopio.Logrconstruireltelescopio usandodoslentessimples:una convergente(objetivo)yotradivergente (ocular)encadaextremodeuntubo metlico.(b)Posterioralosestudios realizadosporGalileo,elcientfico alemnKepplerdedujoensulibrode pticageomtrica(Dioptrice),quese poda aumentar el tamao del campo del telescopiosustituyendolalente divergente(ocular)deltelescopiode Galileo por una lente convergente. MICROSCOPIO:Elmicroscopioesun instrumentopticoutilizadoparael estudio celular, pues ampla imgenes de pequeostejidos,etc.Esteartefacto funcionamediantedossistemasde lentes: objetivo y ocular. El objetivo es el sistemadelentesmscercanoalobjeto que se va a observar, y el ocular es aquel sistemaatravsdelcualseobservala imagenampliadadelobjeto.El microscopiosimplefuediseadoen primera instancia por el holands Antoine vanLeeuwenhoekpartiendodelaobservacinquerealizodequelosobjetoscercanos vistos a travs de una lente convergente se observaban de mayor tamao. LENTE DEL OJO HUMANO Y ENFERMEDADES DE LA VISTA: Elestudiodelarefraccinnoshapermitido entender cmo funcionan nuestros ojos y cmo es que logramos ver.Unabreveexplicacindecmologramos ver es que la luz entra al ojo a travs de la crnea yllegaalapupila,luego,eselcristalinodelojo quienproyectalasimgenesenfocadasenla retinayposteriormentequienprocesala informacin de las imgenes es el cerebro. Sepresentanenfermedadeso complicacionesdelavistacuandolasimgenes yanosonenfocadasenlaretina,talescomola miopaysuopuestolahipermetropa.Las mencionadascondicionessonconsideradas defectos de refraccin ocular . La miopa consiste en que el punto focalenquelosrayosdeluzconvergense encuentradelantedelaretina(serequiereeluso deunalentedivergenteparatrataresta condicin).Yenlahipermetropasucedequelosrayosdeluzlleganala retina sin converger (punto focal detrs de la retina) y para dar tratamiento a esta condicin se requiere el uso de una lente convergente. CONCLUSIN Lapticahaestadopresentedesdesiempreyhaevolucionadodesdelos inicios de la ciencia. La ptica es una rama de la fsica y est estrechamente relacionada con otras reas de investigacin de la propia fsica. Sus avances y contribuciones ya son imprescindibles para nuestra vida cotidiana. La Fsica de la ptica se encuentra en la comprensin los fenmenos relacionados con la generacin, propagacin, interaccin y deteccin de la "luz". 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