El libro aborda el estudio de la luz utilizando un modelo geométrico. Partiendo del concepto del rayo, se introducen los principios de la propagación y las leyes de la refracción y la reflexión que determinan las trayectorias de la luz. Se enseña el efecto óptico de prismas, láminas espejos y lentes y el funcionamiento de instrumentos como telescopios, microscopios, cámaras y proyectores. Se explican numerosos fenómenos como la dispersión cromática y los espejismos, así como la formación de imágenes y la visión, y nociones básicas de óptica aplicada. El texto incluye más de 300 ejercicio y 150 figuras originales.
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO 1. Óptica, física y luz
1.1. Esquema de contenidos
1.2. Interrogantes centrales del tema
1.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
1.3.1. ¿Qué es la óptica?
1.3.2. Breve recorrido histórico
1.3.3. Situación de la óptica en la ciencia y la tecnología
1.3.4. La óptica en la enseñanza
1.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
1.5. Evaluación de los aprendizajes
1.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 2. Óptica geométrica. Fundamentos y conceptos
2.1. Esquema de contenidos
2.2. Interrogantes centrales del tema
3. Desarrollo de contenidos fundamentales
2.3.1. Fenómenos luminosos
2.3.2. Naturaleza de la luz. Dualidad onda-corpúsculo
2.3.3. Óptica geométrica
2.3.4. Rayos. Frentes de onda
2.3.5. Velocidad de la luz. Índice de refracción
2.3.6. Tipos de medios
2.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
2.5. Evaluación de los aprendizajes
2.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 3. Leyes de la reflexión y la refracción
3.1. Esquema de contenidos
3.2. Interrogantes centrales del tema
3.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
3.3.1. Leyes de la reflexión y la refracción
3.3.2. Ángulo límite. Reflexión total
3.3.3. Algunos fenómenos cotidianos
3.3.4. Reflexión especular y difusa
3.3.5. Demostraciones de las leyes de la reflexión y la refracción
3.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
3.5. Evaluación de los aprendizajes
3.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 4. Dispersión cromática
4.1. Esquema de contenidos
4.2. Interrogantes centrales del tema
4.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
4.3.1. Espectros
4.3.2. El espectro visible. Los colores
4.3.3. Dispersión cromática
4.3.4. Número de Abbe
4.3.5. La dispersión cromática del agua
4.3.6. Formación del arco iris
4.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
4.5. Evaluación de los aprendizajes
4.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 5. Principio de Fermat. Trayectorias
5.1. Esquema de contenidos
5.2. Interrogantes centrales del tema
5.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
5.3.1. Camino óptico. Teorema de Malus-Dupin
5.3.2. Principio de Fermat
5.3.3. Trayectorias de luz en medios no homogéneos
5.3.4. Espejismos
5.3.5. Turbulencia atmosférica y gradientes térmicos
5.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
5.5. Evaluación de los aprendizajes
5.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 6. Sistemas ópticos. Formación de imágenes
6.1. Esquema de contenidos
6.2. Interrogantes centrales del tema
6.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
6.3.1. Sistemas ópticos y elementos cardinales
6.3.2. Objetos e imágenes
6.3.3. Notación, definiciones y convenio de signos
6.3.4. Aproximación paraxial
6.3.5. Trazado de rayos en óptica geométrica y paraxial
6.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
6.5. Evaluación de los aprendizajes
6.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 7. Interfases planas, láminas plano-paralelas y prismas
7.1. Esquema de contenidos
7.2. Interrogantes centrales del tema
7.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
7.3.1. Imágenes a través de interfases planas
7.3.2. Láminas plano-paralelas
7.3.3. Prismas
7.3.4. Prismas delgados y aplicaciones en visión
7.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
7.5. Evaluación de los aprendizajes
7.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 8. Refracción en superficies esféricas. Dioptrios y lentes
8.1. Esquema de contenidos
8.2. Interrogantes centrales del tema
8.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
8.3.1. Refracción en superficies esféricas
8.3.2. El dioptrio esférico en aproximación paraxial
8.3.3. Lentes
8.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
8.5. Evaluación de los aprendizajes
8.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 9. Espejos
9.1. Esquema de contenidos
9.2. Interrogantes centrales del tema
9.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
9.3.1. El espejo plano
9.3.2. Espejos esféricos
9.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
9.5. Evaluación de los aprendizajes
9.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 10. Sistemas compuestos y sistema equivalente
10.1. Esquema de contenidos
10.2. Interrogantes centrales del tema
10.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
10.3.1. Sistemas compuestos y elementos cardinales
10.3.2. Sistema equivalente. Ecuaciones de correspondencia
10.3.3. Acoplamiento de dos sistemas
10.3.4. Trazado de rayos en sistemas compuestos
10.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
10.5. Evaluación de los aprendizajes
10.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 11. Limitación de rayos e iluminación
11.1. Esquema de contenidos
11.2. Interrogantes centrales del tema
11.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
11.3.1. Limitación de la iluminación y del campo
11.3.2. Sombras
11.3.3. Radiometría y fotometría
11.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
11.5. Evaluación de los aprendizajes
11.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 12. Instrumentos ópticos de aumento: microscopios y telescopios
12.1. Esquema de contenidos
12.2. Interrogantes centrales del tema
12.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
12.3.1. Instrumentos de aumento en visión cercana: lupa y microscopio
12.3.2. Instrumentos de aumento en visión lejana: telescopios y prismáticos
12.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
12.5. Evaluación de los aprendizajes
12.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 13. Instrumentos de formación de imágenes: cámaras y proyectores
13.1. Esquema de contenidos
13.2. Interrogantes centrales del tema
13.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
13.3.1. Círculo de confusión. Profundidad de foco y campo. Resolución
13.3.2. La cámara fotográfica
13.3.3. Tipos de cámaras y de objetivos
13.3.4. Proyectores
13.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
13.5. Evaluación de los aprendizajes
13.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 14. El ojo humano
14.1. Esquema de contenidos
14.2. Interrogantes centrales del tema
14.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
14.3.1. El ojo y la visión
14.3.2. El ojo real y ojos modelo
14.3.3. Sistema equivalente del ojo
14.3.4. Acomodación. Defectos refractivos y corrección
14.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
14.5. Evaluación de los aprendizajes
14.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 15. Calidad óptica y aberraciones
15.1. Esquema de contenidos
15.2. Interrogantes centrales del tema
15.3. Desarrollo de contenidos fundamentales
15.3.1. Factores que limitan la calidad óptica
15.3.2. Aberraciones ópticas. Aberración de onda
15.3.3. Tipos de aberraciones
15.3.4. Aberración de onda de una cónica, objetos en infinito
15.3.5. Calidad óptica y calidad de imagen
15.4. Actividades y recursos de aplicación de los contenidos
15.5. Evaluación de los aprendizajes
15.6. Bibliografía de consulta para el alumnado
PRÁCTICAS
CAPÍTULO 16. Práctica 1: Observación de espectros
16.1. Esquema de contenidos
16.2. Objetivos de la práctica
16.3. Esquema de fundamentos teóricos
16.4. Desarrollo de la actividad práctica
16.4.1. Material utilizado
16.4.2. Observación con el espectroscopio
16.5. Tareas a realizar
16.6. Evaluación de los aprendizajes
16.7. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 17. Práctica 2: Medida de la velocidad de la luz
17.1. Esquema de contenidos
17.2. Objetivos de la práctica
17.3. Esquema de fundamentos teóricos
17.4. Desarrollo de la actividad práctica
17.4.1. Material utilizado
17.4.2. Introducción al montaje experimental
17.4.3. Medida de la velocidad de la luz
17.4.4. Medida de la velocidad de la luz en el agua
17.5. Tareas a realizar
17.6. Evaluación de los aprendizajes
17.7. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 18. Práctica 3: Medida del índice de refracción
18.1. Esquema de contenidos
18.2. Objetivos de la práctica
18.3. Esquema de fundamentos teóricos
18.4. Desarrollo de la actividad práctica
18.4.1. Material utilizado
18.4.2. Ley de Snell en interfases
18.4.3. Láminas plano-paralelas: traslación del rayo
18.4.4. Láminas: desplazamiento axial de la imagen
18.5. Tareas a realizar
18.6. Evaluación de los aprendizajes
18.7. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 19. Práctica 4: Prismas y descomposición de la luz
19.1. Esquema de contenidos
19.2. Objetivos de la práctica
19.3. Esquema de fundamentos teóricos
19.4. Desarrollo de la actividad práctica
19.4.1. Material utilizado
19.4.2. Desviación en prismas e índice de refracción
19.4.3. Dispersión cromática y número de Abbe
19.5. Tareas a realizar
19.6. Evaluación de los aprendizajes
19.7. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 20. Práctica 5: Medida de la potencia de lentes
20.1. Esquema de contenidos
20.2. Objetivos de la práctica
20.3. Esquema de fundamentos teóricos
20.4. Desarrollo de la actividad práctica
20.4.1. Material utilizado
20.4.2. Potencia de una lente convergente
20.4.3. Potencia de lentes divergentes
20.5. Tareas a realizar
20.6. Evaluación de los aprendizajes
20.7. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 21. Práctica 6: Técnica de autocolimación
21.1. Esquema de contenidos
21.2. Objetivos de la práctica
21.3. Esquema de fundamentos teóricos
21.4. Desarrollo de la actividad práctica
21.4.1. Material utilizado
21.4.2. Técnica de autocolimación
21.4.3. Medida de la potencia de una lente
21.4.4. Medida de la focal y radio de un espejo cóncavo
21.4.5. Versión casera
21.5. Tareas a realizar
21.6. Evaluación de los aprendizajes
21.7. Bibliografía de consulta para el alumnado
CAPÍTULO 22. Práctica 7: Instrumentos ópticos
22.1. Esquema de contenidos
22.2. Objetivos de la práctica
22.3. Esquema de fundamentos teóricos
22.4. Desarrollo de la actividad práctica
22.4.1. Material utilizado
22.4.2. Proyector
22.4.3. Telescopio
22.4.4. Microscopio
22.4.5. Cámara de fotos
22.5. Tareas a realizar
22.6. Evaluación de los aprendizajes
22.7. Bibliografía de consulta para el alumnado