Metrologia Optica

5 Metrología óptica
5.1 Introducción
5.1.1 Introducción a la óptica
La parte de la física que estudia la luz recibe el nombre de óptica. La luz es el agente que impresiona el sentido de la vista; de aquí que, siendo este sentido el que principalmente nos pone en comunicación con el exterior, la óptica tenga una gran importancia y sean numerosas susaplicaciones.
La luz estaba considerada, hasta la mitad del siglo XVII como una corriente de corpúsculos. Huygens fue el primero en afirmar que la luz era una onda: suponía que era un movimiento ondulatorio de tipo mecánico (como el sonido) que se propaga en un supuesto medio elástico que llena todo y que se conocía con el nombre de éter.El hecho real que la luz parecía presentar características corpusculares al tiempo que ondulatorias. Maxwel, en 1873, contribuyó decisivamente a la teoría ondulatoria demostrando que la luz no era otra cosa que una onda electromagnética. Modernamente se ha visto que la dualidad onda-corpúsculo no se presenta sólo en la luz, sino que es unaley general de la naturaleza de que la materia también participa; éste nuevo punto de vista constituye la llamada Mecánica Cuántica , disciplina que agrupa, con una visión revolucionaria, no solo la mecánica, sino también a la electricidad y la óptica.

De acuerdo, pues, con lo indicado, el estudio de la óptica se puede dividir en trespartes:

1. OPTICA GEOMÉTRICA. Utiliza el método de los rayos luminosos.
2. OPTICA FÍSICA. Trata la luz considerada como un movimiento ondulatorio.
3. OPTICA CUANTICA. Se refiere a las interacciones entre luz y las partículas atómicas. Aquí nos limitaremos a las dos primeras partes y apenas esbozaremos algunos aspectos de la tercera.
ÓPTICA GEOMÉTRICA
Rayosluminosos.- El concepto básico con que opera la óptica geométrica es el rayo luminoso, que, como veremos, da solo una descripción aproximada del camino que la luz sigue en el espacio, pero para muchos fines prácticos esa aproximación es suficiente.
Siendo un rayo luminoso un concepto geométrico. No se puede reproducir en un laboratorio,pero hacemos uso de una fuente de rayo paralelo y, limitado de esta porción, de tal manera que se deje pasar un haz cilíndrico de luz, se pueden reproducir casi todos los resultados teóricos con una aproximación.

Las Leyes de reflexión.
Se llama reflexión al rechazo que experimenta la luz cuando incide sobre una determinada superficie. Toda superficieque tenga la propiedad de rechazar la luz que incide en ella se llama superficie reflectora; lo contrario de una superficie reflectora es una superficie absorbente; estas superficies capturan la luz que incide sobre ellas transformándola en otras formas de energía, generalmente energía calorífica.
La reflexión se produce de acuerdo con ciertas leyes que llamamos leyes de la reflexión. Paraenunciarlas, haremos uso de los conceptos de rayo incidente, normal, rayo reflejado, ángulo de incidencia y ángulo de reflexión.

El rayo incidente es un rayo luminoso que se dirige hacia la superficie reflectora.
La normal es una línea perpendicular a la superficie reflectora trazada en el punto en que ésta es intersectada por el rayo incidente (punto de incidencia).
El rayo reflejado es el rayoque emerge de la superficie reflectora.
Los ángulos de incidencia y de reflexión son los formados por el rayo incidente y el reflejado con la normal.

En la figura 2.1.1 se consigna un diagrama que aclara estas ideas.

Ahora resulta sencillo enunciar las leyes de la reflexión.
1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en el mismo plano.
2. El ángulo que forma el rayo...