Optica fundamental

Óptica I / Grado en Física – Universidad de Murcia

Tema 1. Introducción: Óptica, Física y luz
1. ¿Qué es la Óptica?
2. Repaso histórico
3. Situación de la Óptica en la ciencia y la tecnología
4. Educación en Óptica

1. ¿Qué es la Óptica?
1.1. La Óptica, una rama paradigmática de la Física
La Física es una ciencia fundamental y una de las más antiguas. Hunde sus raíces en la
antiguaGrecia, cuando los primeros filósofos, movidos por la curiosidad y la admiración, y
convencidos de que en la naturaleza subyace un orden, empezaron a buscar leyes para
reducir la multiplicidad de los fenómenos naturales a un mínimo de hipótesis. Desde
entonces, la Física ha avanzado espectacularmente. Hoy día, por su carácter básico, su
metodología y sus aplicaciones, es el paradigma de laciencia y uno de los pilares de la
tecnología. Por una parte, encarna perfectamente las características del método científico
moderno: el conocimiento de la naturaleza se fundamenta en la observación de los
fenómenos (directamente o mediante experimentos) y en un marco teórico que los explica.
Por otra parte, su repercusión en el desarrollo tecnológico, su interrelación con otras
ciencias y lasconsecuentes implicaciones para la sociedad son enormes (todos los
artefactos presentes en nuestra vida cotidiana se basan, total o parcialmente, en los
avances de la Física).
Dentro de la Física, la Óptica estudia las leyes y los fenómenos relacionados con la luz. Es
una de las ramas más antiguas. Algunas de las primeras preguntas de los físicos fueron
acerca de qué es luz o sobre el mecanismode la visión. Las distintas respuestas a estas
cuestiones, desde la antigüedad hasta el siglo XX, produjeron una sucesión de teorías, cada
una de las cuales reemplazaba a las anteriores de acuerdo con el grado de explicación de
los fenómenos alcanzado en cada época. Por esta razón, la Óptica es muy importante
históricamente y es un ejemplo de cómo avanza la ciencia y de cómo ha evolucionadoel
método científico.
Desde el punto de vista transversal dentro de la Física (y de la ciencia en general), la Óptica
también representa un papel importante. La Física, a través de sus distintas ramas, estudia
la materia y la energía, y sus interacciones. La Óptica está muy relacionada con las otras
especialidades en el camino por comprender la naturaleza, desde la escala más pequeña(partículas, núcleos, átomos) hasta la más grande (estrellas, galaxias y el propio universo);
los fenómenos de la luz aparecen en todo el dominio de escalas.
En la cultura moderna, la Óptica ha contribuido a revolucionar nuestra comprensión de la
realidad y nuestro modo de vida. Se encuentra detrás de multitud de aplicaciones en
tecnologías de todo tipo, y plantea retos excitantes para el futuro.
Endefinitiva, si la Física es una ciencia paradigmática, a su vez la Óptica es una clara
ilustración del desarrollo, el valor y el alcance de la Física, y, por tanto, de la ciencia misma.
1.2. División de la Física
Los contenidos de cualquier ámbito del conocimiento están interrelacionados y no pueden
separarse mediante bordes definidos, ni mucho menos en compartimentos estancos. Esto
ocurre entodos los niveles: la división del saber en las distintas ciencias, la de una ciencia

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en sus especialidades, o la de una especialidad en subespecialidades. En particular, la
Física, aunque es una ciencia madura y relativamente bien definida, está muy relacionada
con otras ciencias con las que comparte áreas de investigaciónfronterizas e
interdisciplinarias. Dentro de la Física, cualquier clasificación o división en ramas contiene
cierto grado de arbitrariedad y artificialidad: la explicación de los fenómenos requiere
normalmente de una aproximación mixta utilizando conceptos y métodos de varias
especialidades. Sin embargo, por motivos prácticos conviene agrupar los contenidos de la
Física en bloques,...