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La óptica

La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia. Estudia la luz, es decir como se comporta la luz ante la materia.

Luz

El concepto luz se define como unaonda electromagnética compuesta por fotones (partículas energizadas), cuya frecuencia y energía determinan la longitud de onda de un color que puede ser percibido por el ojo humano. El concepto es estudiado por la física, específicamente una ciencia a la que llaman óptica, que aborda el comportamiento, características y manifestaciones de la luz.

Existen muchas fuentes de luz, desde las que semanifiestan de forma natural o por medios físicos, hasta las que son provocadas por reacciones químicas. La fuente de luz natural más antigua, que afecta de una u otra forma a los seres vivos y las plantas, es el Sol. Le sigue el fuego, producido por reacciones químicas que tienen lugar durante la combustión.

El fuego fue el primer elemento, independientemente del Sol, que utilizaron nuestrosantepasados más remotos para alumbrarse y, sobre todo, para calentarse durante los crudos inviernos, así como para cocer los alimentos. Incluso hoy en día el fuego se continúa utilizando en muchos lugares del mundo subdesarrollado de la misma forma que se ha venido haciendo desde tiempos inmemoriales.







Durante miles de años el Sol y el fuego fueron los únicos elementos que utilizó elhombre para alumbrarse, hasta que a finales del siglo diecinueve Thomas A. Edison desarrolló y comercializó en los Estados Unidos de Norteamérica, la bombilla eléctrica incandescente como fuente de luz artificial. A partir de ese momento histórico se comenzaron a crear otras fuentes artificiales de iluminación, como las potentes lámparas de arco de carbón, las lámparas fluorescentes, halógenas, demercurio, de arco de sodio, metal halide (halogenuro metálico), etc.


Lámpara  Edison.


Entre otras fuentes de luz artificial, se encuentra también el rayo láser, que aunque no se utiliza en alumbrado su haz de luz coherente y de alta energía se emplea ampliamente en diferentes dispositivos científicos y técnicos, incluyendo equipos electrodomésticos como los de sonido y vídeo.

En elmundo animal existen algunas especies, sobre todo marinas, que emiten luz mediante reacciones químicas que se producen en su propio cuerpo. A ese fenómeno se le llama “bioluminiscencia” y se manifiesta mayormente en algunos microorganismos denominados dinoflagelados, que habitan en el mar y en especies mucho mayores que viven en grandes profundidades, también marinas. Entre los contados casos deanimales que se pueden encontrar en tierra firme y produzcan luz se encuentra, por ejemplo, la luciérnaga.

Propagación rectilínea de la luz
Todos hemos observado que las sombras producidas por focos pequeños resultan nítidas y reproducen el contorno de los objetos.
Cuando se trata de un foco extenso la sombra va acompañada de una zona de penumbra, que se explica por la propagación rectilínea dela luz:
Ningún foco puede ser perfectamente puntual, por lo tanto cualquier sombra irá acompañada de una zona de penumbra. Cuanto más extenso sea el foco luminoso en relación con el objeto, mayor será la zona de penumbra y menor la de sombra.
Esto que decimos ocurre si la luz se propaga en un medio homogéneo ya que si cambia de medio, por ejemplo del aire al vidrio, se produce un cambio dedirección que se conoce como refracción.
La propagación rectilínea de la luz se explica muy bien con el modelo corpuscular: las partículas de luz emitidas por el foco se mueven en un medio homogéneo con movimiento rectilíneo y uniforme ya que no hay fuerzas resultantes actuando sobre ellas.
La teoría ondulatoria también explica la propagación rectilínea de la luz ya que a medida que nos alejamos...