Fisica
Páginas: 16 (3968 palabras)
Publicado: 28 de noviembre de 2012
ÓPTICA UNIDAD 3
3.1 Óptica geométrica.
3.1.1 Concepto de luz
3.1.2 Velocidad de la luz
3.1.3 Reflexión y Refracción
3.1.4 Fibra óptica
3.1.5 Espejos
3.1.6 Lentes
3.1.7 El telescopio
3.2 Estudio y aplicaciones de emisión láser.
ÓPTICA
El objeto de la Óptica es el estudio de la luz, es decir, del agente físico que sensibiliza los ojos. Su estudio nos enseña algo que es esencial dela estructura del Universo y su velocidad en el vacío es una constante universal básica.
Exposición histórica.
El estudio de los fenómenos luminosos ha ido de la mano del progreso de la humanidad. En este apartado señalamos, por orden cronológico, los hechos más relevantes de este avance científico y técnico.
* Euclides publica las leyes de la reflexión hacia el siglo III a.c.
*Herón de Alejandría y Tolomeo estudian la reflexión en espejos curvos y la refracción, sin un análisis cuantitativo, hacia el siglo II a.c.
* sobre el siglo XI, el científico árabe Alhazen publica su Óptica, considerado de referencia hasta el siglo XVII. Snell (NL, 1591-1626) publica en 1621 la ley de la refracción.
* Descartes (FR, 1596-1650) descubre en 1626 la misma leyindependientemente.
* Fermat (FR, 1601-1665) enuncia en 1657 el principio de tiempo mínimo para el camino óptico. Newton (UK, 1642-1727) presenta su teoría de emisión, basada en corpúsculos.
* Hooke (UK, 1635-1703) observa fenómenos de interferencia en 1665.
* Grimaldi (IT, 1618-1663) experimenta la difracción en 1665.
* Huygens (NL, 1629-1695) enuncia la teoría ondulatoria en 1690.
* Young(UK, 1773-1829) estudia el fenómeno de las interferencias en 1802.
* Malus (FR, 1775-1812) descubre la polarización en 1808.
* Fresnel (FR, 1788-1827) sugiere que la luz es un fenómeno ondulatorio.
* Maxwell (SCO, 1831-1879) desarrolla la teoría electromagnética de la luz en 1873.
* Hertz (DE, 1857-1894) experimenta con ondas electromagnéticas de alta frecuencia.
* Einstein(DE-CH-USA, 1879-1955) propone la existencia de corpúsculos de luz, o fotones, en 1905.
* Compton (USA, 1892-1962) estudia experimentalmente la difusión de fotones por electrones en 1923.
Hacia 1924, de Broglie introduce las bases de la dualidad onda corpúsculo y sienta los cimientos de la Mecánica Ondulatoria. De esta forma se daba explicación a los estados estacionarios de los electrones enlos átomos postulados por Bohr (DK, 1885-1962). El estudio completo de la estructura atómica y de la interacción de las ondas electromagnéticas con la materia se debe fundamentalmente a Heisenberg, Schrödinger, Dirac y Feynman.
La teoría electromagnética es satisfactoria para explicar todos los fenómenos relacionados con la propagación de la luz, pero es incapaz de explicar los fenómenos deemisión y absorción, así como la interacción entre la materia y la radiación. Por un lado, tenemos fenómenos claramente ondulatorios, tales como la interferencia y la difracción, en los cuales la luz se comporta como una onda. Por otro lado, el efecto fotoeléctrico y la difusión por electrones libres (efecto Compton) implica una naturaleza corpuscular.
El punto de vista actual de la comunidadcientífica, frente a la constancia experimental aparentemente contradictoria, es aceptar el hecho de que la luz parece tener una doble naturaleza. Los fenómenos de propagación encuentran una buena explicación dentro de la teoría ondulatoria electromagnética, mientras que la acción mutua entre la luz y la materia, en los procesos de absorción y emisión, es un fenómeno corpuscular.
3.1 Ópticageométrica
En Óptica existen un gran número de fenómenos que pueden estudiarse sin hacer ninguna hipótesis acerca de la naturaleza de la luz. Tomando la base experimental como fundamento, se pueden enunciar unos principios que permiten desarrollar este estudio de forma geométrica.
Estos principios son:
1. Propagación rectilínea de la luz en un medio homogéneo e isótropo
2. Independencia de...
3.1 Óptica geométrica.
3.1.1 Concepto de luz
3.1.2 Velocidad de la luz
3.1.3 Reflexión y Refracción
3.1.4 Fibra óptica
3.1.5 Espejos
3.1.6 Lentes
3.1.7 El telescopio
3.2 Estudio y aplicaciones de emisión láser.
ÓPTICA
El objeto de la Óptica es el estudio de la luz, es decir, del agente físico que sensibiliza los ojos. Su estudio nos enseña algo que es esencial dela estructura del Universo y su velocidad en el vacío es una constante universal básica.
Exposición histórica.
El estudio de los fenómenos luminosos ha ido de la mano del progreso de la humanidad. En este apartado señalamos, por orden cronológico, los hechos más relevantes de este avance científico y técnico.
* Euclides publica las leyes de la reflexión hacia el siglo III a.c.
*Herón de Alejandría y Tolomeo estudian la reflexión en espejos curvos y la refracción, sin un análisis cuantitativo, hacia el siglo II a.c.
* sobre el siglo XI, el científico árabe Alhazen publica su Óptica, considerado de referencia hasta el siglo XVII. Snell (NL, 1591-1626) publica en 1621 la ley de la refracción.
* Descartes (FR, 1596-1650) descubre en 1626 la misma leyindependientemente.
* Fermat (FR, 1601-1665) enuncia en 1657 el principio de tiempo mínimo para el camino óptico. Newton (UK, 1642-1727) presenta su teoría de emisión, basada en corpúsculos.
* Hooke (UK, 1635-1703) observa fenómenos de interferencia en 1665.
* Grimaldi (IT, 1618-1663) experimenta la difracción en 1665.
* Huygens (NL, 1629-1695) enuncia la teoría ondulatoria en 1690.
* Young(UK, 1773-1829) estudia el fenómeno de las interferencias en 1802.
* Malus (FR, 1775-1812) descubre la polarización en 1808.
* Fresnel (FR, 1788-1827) sugiere que la luz es un fenómeno ondulatorio.
* Maxwell (SCO, 1831-1879) desarrolla la teoría electromagnética de la luz en 1873.
* Hertz (DE, 1857-1894) experimenta con ondas electromagnéticas de alta frecuencia.
* Einstein(DE-CH-USA, 1879-1955) propone la existencia de corpúsculos de luz, o fotones, en 1905.
* Compton (USA, 1892-1962) estudia experimentalmente la difusión de fotones por electrones en 1923.
Hacia 1924, de Broglie introduce las bases de la dualidad onda corpúsculo y sienta los cimientos de la Mecánica Ondulatoria. De esta forma se daba explicación a los estados estacionarios de los electrones enlos átomos postulados por Bohr (DK, 1885-1962). El estudio completo de la estructura atómica y de la interacción de las ondas electromagnéticas con la materia se debe fundamentalmente a Heisenberg, Schrödinger, Dirac y Feynman.
La teoría electromagnética es satisfactoria para explicar todos los fenómenos relacionados con la propagación de la luz, pero es incapaz de explicar los fenómenos deemisión y absorción, así como la interacción entre la materia y la radiación. Por un lado, tenemos fenómenos claramente ondulatorios, tales como la interferencia y la difracción, en los cuales la luz se comporta como una onda. Por otro lado, el efecto fotoeléctrico y la difusión por electrones libres (efecto Compton) implica una naturaleza corpuscular.
El punto de vista actual de la comunidadcientífica, frente a la constancia experimental aparentemente contradictoria, es aceptar el hecho de que la luz parece tener una doble naturaleza. Los fenómenos de propagación encuentran una buena explicación dentro de la teoría ondulatoria electromagnética, mientras que la acción mutua entre la luz y la materia, en los procesos de absorción y emisión, es un fenómeno corpuscular.
3.1 Ópticageométrica
En Óptica existen un gran número de fenómenos que pueden estudiarse sin hacer ninguna hipótesis acerca de la naturaleza de la luz. Tomando la base experimental como fundamento, se pueden enunciar unos principios que permiten desarrollar este estudio de forma geométrica.
Estos principios son:
1. Propagación rectilínea de la luz en un medio homogéneo e isótropo
2. Independencia de...
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