Optica

Introducción a la Óptica

1. Objeto de la Óptica
La óptica estudia los fenómenos luminosos y da una explicación científica de los mismos. Estudia la luz y todos los fenómenos relacionados con ella.
Se divide en:
a) Óptica Física: Estudia la naturaleza de la luz y los fenómenos luminosos.
b) Óptica Geométrica: Estudia la propagación de la luz y sus leyes.

2. Conceptos básicosa) Cuerpos luminosos: Son aquellos que emiten luz sin haberla recibido de otros cuerpos, son llamados también fuentes o manantiales de luz. Mayormente son incandescentes la única luz fría es la incandescente.
Ej. Sol, lámpara, foto, etc.
b) Cuerpos iluminados: Según su comportamiento frente a la propagación de la luz; éstos pueden ser transparentes (vidrio), translucidos (vidrio catedral)u opacos (espejo). En general los cuerpos iluminados son aquellos que reciben luz.
b.1) Cuerpos transparentes: Son aquellos que dejan pasar la luz y se puede ver con nitidez a través de su estructura.
Ej. Vidrio, aire, agua cristalina, alcohol, etc.

b.2) Cuerpos translúcidos: Dejan pasar algo de luz y no permiten la visión clara de los objetos.
Ej. Vidrio catedral, efecto celofán, aguaturbia, etc.

b.3) Cuerpos opacos: No dejan pasar la luz ni permiten ver a través de ellos.
Ej. Espejo, metal, madera, etc.

3. Propagación rectilínea de la luz
En el vacío, en el aire y en todos los medios transparentes homogéneos, la luz se propaga en línea recta.
En Óptica Geométrica la propagación rectilínea de la luz se representa mediante rayos luminosos. Un rayo luminoso es la línearecta de propagación de la luz entre dos puntos.

F O

Un conjunto de rayos luminosos que salen de un mismo foco y que solamente se hacen visibles cuando son interceptados por partículas en suspenso o si iluminan un cuerpo translúcido u opaco, constituyen un haz luminoso.

Haz luminosoF (divergente)



O (convergente)

(paralelo)


4.Velocidad de la luz
La Unión Internacional De Física Pura y Aplicada, teniendo en cuenta las últimas mediciones a aceptado como constante la velocidad de la luz en el vacío, cuyo valor es: c=299792458 x 108 m/s
Para cálculos que no necesitan gran precisión el valor de la velocidad de la luz suele tomarse como c= 3.00 x 108 m/s
En otros medios transparentes, la velocidad de la luz es inferior.

5.Naturaleza de la luz

Según los griegos la luz era una emanación de materia que sale de los ojos y al incidir sobre los objetos los hace visibles.
“Cuando la luz incide en los ojos, nos permite ver”

a) Teoría corpuscular
Propuesta por Newton. Considera que la luz era una emisión de pequeñísimos corpúsculos que salían de los cuerpos luminosos, incidían sobre los demás cuerpos y luego derebotar en ellos llegaban a nuestros ojos, estimulándolos con choques, los cuales producían el fenómeno de la visión.
b) Teoría ondulatoria
Sustentada por Hüygens. Sostuvo que la luz era una emisión de ondas similares a las ondas del sonido. Esta teoría tuvo mayor acogida, dado que permitía explicar los fenómenos propios de las ondas como la interferencia, difracción y la polarización. Maxwellreforzó aún más esta teoría al afirmar que la luz era un onda electromagnética.
c) Teoría actual
A principios del siglo XX se descubrió que la luz estaba constituida por un flujo de pequeños paquetes de energía llamados fotones, que permiten explicar el fenómeno fotoeléctrico. Esto nos obliga a aceptar una doble naturaleza para la luz: es onda y partícula a la vez. Como onda se propaga y...