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Foco. Distancia focal - Contenido educativo

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Subido el 7 de noviembre de 2020 por Àngel Manuel G.

126 visualizaciones

En este vídeo definimos y calculamos la posición de dos puntos importantes en cualquier construcción de óptica geométrica: el foco imagen y el foco objeto.

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En este vídeo vamos a hablar sobre un punto bastante importante en los dioptrios, que se conoce como foco. 00:00:05
Y también vamos a hablar sobre la distancia focal, que es la distancia hasta ese punto. 00:00:11
En realidad no es un punto, estamos hablando de dos puntos en realidad. 00:00:17
Uno que va a ser el foco imagen. 00:00:21
Foco imagen. 00:00:25
Y las propiedades de este foco imagen es que todos los rayos que vengan paralelos al eje 00:00:31
todos los rayos que vengan paralelos al eje 00:00:36
pasan por este punto, el foco imagen. 00:00:51
Este foco, como es imagen, le vamos a llamar F', 00:01:07
porque es imagen. 00:01:11
Si representamos esto en el dibujo, 00:01:15
veremos que todos los rayos incidentes 00:01:17
que vienen desde la izquierda, porque siempre vienen desde la izquierda 00:01:22
y vienen paralelos al eje, pasan obligatoriamente 00:01:27
por este punto que conocemos como foco imagen. 00:01:33
Estos serían los rayos que vienen así y salen pasando todos por el mismo punto. 00:01:43
Y ese punto de ahí le vamos a llamar f'. 00:01:54
La distancia, medida como siempre desde el centro óptico hasta f', va a ser la distancia focal imagen. 00:01:58
A veces la distancia focal imagen y el foco imagen simplemente se les llaman distancia focal y foco. 00:02:11
Cuando ponga solamente foco o distancia focal nos estaremos refiriendo a la distancia focal imagen y al foco imagen. 00:02:18
¿Cómo calcularemos dónde se encuentra este punto que conocemos como foco imagen? 00:02:26
Pues bien, si los rayos vienen paralelos al eje, eso significa que hemos puesto el objeto tan tan tan lejos 00:02:33
que parece que todos los rayos vienen igual, es decir, la distancia objeto va a ser menos infinito 00:02:39
La distancia imagen, en este caso, se va a convertir en la distancia focal imagen, f' 00:02:48
Si sustituimos esto en la ecuación del dioptrio, observamos que n' dividido entre f' menos n entre menos infinito es n' menos n sobre r. 00:02:54
Esto se va y podemos despejar f' como r sobre 1 menos n sobre n'. 00:03:14
Observamos que en este caso que tenemos un radio positivo, recordemos que el radio iría desde el centro óptico hacia el centro que estará por aquí, 00:03:29
por lo tanto el radio es positivo y hemos dicho que n' es mayor que n, entonces n sobre n' es un número más pequeño que 1, 00:03:38
al restar uno nos queda todo positivo y esta distancia es positiva como se observa en el dibujo. 00:03:46
Vamos a ver ahora el foco objeto. 00:03:52
El foco objeto es exactamente lo contrario. 00:04:02
Todos los rayos que pasan por el foco objeto salen paralelos al eje. 00:04:05
Este punto, como es foco, le vamos a llamar F y como es objeto no le vamos a poner prima. 00:04:32
Si representamos esto en el dibujo, observaremos que los rayos, no los rayos que vienen paralelos como antes, 00:04:37
sino los rayos que pasan por este punto que le llamamos foco, salen paralelos, de esta manera. 00:04:46
Vamos a hacer solamente tres. 00:05:00
vienen desde la izquierda como siempre, pasan por este punto 00:05:01
que le vamos a llamar F 00:05:08
y salen paralelos al eje. Si medimos la distancia 00:05:11
desde el centro óptico hasta este punto F 00:05:16
observamos que es una distancia 00:05:19
focal objeto que es positiva 00:05:25
perdón, que es negativa porque va hacia atrás, ¿vale? Y vamos a ver 00:05:30
como la calculamos matemáticamente. Esta distancia focal objeto lo que requiere es que la imagen se nos forme en el infinito. 00:05:34
Cuando S es igual a F, entonces S' tiene que tender a más infinito. Si sustituimos en la ecuación del dioptrio, veremos que N' sobre más infinito 00:05:42
Menos n sobre f es n' menos n dividido entre r. Si despejamos de aquí observaremos que f es r entre 1 menos n' sobre n. 00:05:58
observamos que ahora n' es mayor que n, por lo tanto esta división es mayor que 1 00:06:22
y el denominador queda negativo, por lo tanto esta distancia efectivamente es negativa 00:06:27
estas propiedades que estamos viendo aquí, de que son positivos y negativos 00:06:32
son exclusivos para un dioptrio que sea convexo 00:06:38
y que el índice de refracción que hay a la derecha sea mayor que el índice de la izquierda 00:06:42
Si hacemos los mismos cálculos poniendo el índice de la izquierda mayor que el de la derecha o poniendo el dioptrio concavo observaremos que los signos de estas focales cambian. 00:06:48
Valoración:
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Idioma/s:
es
Autor/es:
Àngel M. Gómez Sicilia
Subido por:
Àngel Manuel G.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
126
Fecha:
7 de noviembre de 2020 - 10:36
Visibilidad:
Público
Duración:
07′ 10″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
162.82 MBytes

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