Optica

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QUÉ ES LA ÓPTICA

El Sentido de la visión es el medio de comunicación con el mundo exterior más importante que tenemos, lo que quizá pueda explicar por qué la óptica es una de las ramas más antiguas de la ciencia. podemos afirmar que tan pronto el hombre tuvo conciencia del mundo que habitaba se comenzó a percatar de muchos fenómenosluminosos a su alrededor, el Sol, las estrellas, el arco iris, el color del cielo a diferentes horas del día, y muchos otros. Estos fenómenos sin duda despertaron su curiosidad e interés, que hasta la fecha sigue sin saciarse completamente.

Podemos definir la óptica de acuerdo con la convención de la Optical Society of América, para la cual es el estudio de la luz, de la manera como es emitida porlos cuerpos luminosos, de la forma en la que se propaga a través de los medios transparentes y de la forma en que es absorbida por otros cuerpos. La óptica, al estudiar los cuerpos luminosos, considera los mecanismos atómicos y moleculares que originan la luz. Al estudiar su propagación, lógicamente estudia los fenómenos luminosos relacionados con ella, como la reflexión, la refracción, lainterferencia y la difracción. Finalmente, la absorción de la luz ocurre cuando la luz llega a su destino, produciendo ahí un efecto físico o químico, por ejemplo, en la retina de un ojo, en una película fotográfica, en una cámara de televisión, o en cualquier otro detector luminoso.
Para que la definición de la óptica quedara completa, la siguiente pregunta lógica sería: ¿qué es la luz? En formarigurosa, aún no se tiene una respuesta completamente satisfactoria a esta pregunta, aunque sí podemos afirmar que la luz es esa radiación que al penetrar a nuestros ojos produce una sensación visual.
Aunque sabemos que la luz es una onda electromagnética idéntica a una onda de radio, con la única diferencia de que su frecuencia es mucho mayor y por lo tanto su longitud de onda es mucho menor. Porejemplo, la frecuencia de la luz amarilla es 5.4 x 108 MHz, a la que le corresponde una longitud de onda de 5.6 x 10-5 cm. En el cuadro 1 se comparan las longitudes de onda de la luz con las de las demás ondas electromagnéticas. Según los instrumentos que se usen para observarlas, decimos que están en el dominio electrónico, óptico, o de la física de altas energías.
Se considera frecuentementeóptica al estudio y manejo de las imágenes en general, aunque éstas no hayan sido necesariamente formadas con luz o métodos ópticos convencionales. Éste es el caso del procesamiento digital de imágenes o de la tomografía computarizada, de las que hablaremos en la sección sobre procesamiento digital de imágenes.
Los principales avances de la física de nuestro siglo, como la teoría cuántica, larelatividad o los láseres tienen su fundamento o comprobación en algún experimento óptico, también los grandes avances tecnológicos, como las modernas comunicaciones por fibras ópticas, las aplicaciones de los láseres y de la holografía tienen una base óptica.
CUADRO 1. Espectro electromagnético |
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Tipo de onda electromagnética | Límites aproximados de sus longitudes de onda |
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Dominio| Ondas de radio y TV | 1 000 m | 0.5 m |
electrónico | Microondas | 50 cm | 0.05 mm |
  | Infrarrojo lejano | 0.5 mm | 0.03 mm |
  | Infrarrojo cercano | 30 m | 0.72 m |
Dominio óptico | Luz visible | 720 nm | 400 nm |
  | Ultravioleta | 400 nm | 200 nm |
  | Extremo ultravioleta | 2 000 | 500 |
Física de | Rayos X | 500 | 1 |
alta energía | Rayos gamma | 1 | .01 |
|donde las unidades usadas aquí son: |   |   |
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1 micra = 1 m = 10-6 m |   |   |
1 ngstrom = 1 = 10-10 m |   |   |
1 nanómetro = 1 nm = 10-9 m |   |   |
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I.1. HISTORIA DE LOS PRIMEROS DESCUBRIMIENTOS
Los espejos ya fueron usados por las mujeres del antiguo Egipto para verse en ellos (1900 a.C.), naturalmente, estos eran solamente unos trozos de metal con un pulido muy...