op geo

Práctica 3:
Óptica Geométrica
Laboratorio de Física D

Objetivos
1. Analizar las propiedades de la luz
en forma de rayo.
2. Diferenciar la reflexión según la
superficie de incidencia.
3. Observar el espectro continuo
por la dispersión del haz de luz
en un prisma.
Introducción
A lo largo de los tiempos, la luz
siempre ha generado diversos
conceptos acerca de su naturaleza ypropiedades. Hasta el siglo XVII, se
creía generalmente que la luz se
propagaba
instantáneamente;
Newton en 1670 publicaba su
tratado
“Opticks”
donde
se
abordaba la teoría corpuscular y la
explicación de la luz con lentes y
espejos. Huygens postuló una teoría
sencilla sobre la luz en 1678
conocida
como
“Principio
de
Huygens”. Este supone que la luz es
una onda, pero no explica nadasobre la naturaleza misma.
“Todos los puntos en un frente
de onda pueden considerarse
como fuentes puntuales en la
producción de pequeñas ondas
esféricas secundarias. Después
de un tiempo t la nueva posición
de un frente de onda es la
superficie tangente a estas
pequeñas ondas secundarias.”

Esta teoría descreditaba el modelo
corpuscular, pero como Newton
tenia mayor peso en la comunidadcientífica de aquel entonces, no se
tomó
en
cuenta
la
teoría
ondulatoria. Thomas Young en 1800
con su trabajo “Memorias de la luz
y calor”
confirmaría la teoría
ondulatoria de Huygens con su
experiencia de la doble rendija,
donde obtuvo interferencia con la
luz, la cual solo se presentaba en
las ondas mecánicas. Con esto se
refutaría la teoría corpuscular de
Newton plenamenteaceptada hasta
entonces. Ahora, por medio de la
mecánica cuántica, se conoce que la
luz tiene un comportamiento dual,
es decir, es onda y partícula
(fotón), según las condiciones de
análisis e inclusive, dentro de un
mismo fenómeno, puede presentar
ambas formas.
La luz puede ser considerada en
forma de rayos rectilíneos, que
representan
la
dirección
de
propagación de todos los frentesde
onda. Si hablamos del modelo
corpuscular de Newton, el rayo
representa el flujo de partículas de
luz en trayectoria rectilínea.
La óptica geométrica considera que
la luz se propaga en forma de rayo

Práctica 3:
Óptica Geométrica
Laboratorio de Física D

dentro de un medio transparente, y
analiza los fenómenos basados en
relaciones geométricas. Estos se
definen como hacesinfinitamente
delgados que se propagan a través
de un medio en línea recta con las
siguientes propiedades:
1. La propagación rectilínea
dentro
de
un
medio
transparente, homogéneo e
isótropo.
2. La reversibilidad de las
trayectorias luminosas. Un
rayo de luz puede recorrer el
mismo camino en cualquier
sentido.
3. Independencia de los rayos
luminosos, donde cada rayo
se propagaindependiente de
los rayos vecinos.
Estos rayos de luz deben tienen una
clase de coherencia y color
(recuerde
que
hablamos
del
espectro
visible
de
acá
en
adelante).
Coherencia: relación de fase
constante entre los puntos de
una onda. Es decir, si se conoce
la magnitud del campo eléctrico
de una onda en el punto P,
equidistante
en
tiempo
y
espacio se puede obtener la
misma magnituddel campo

eléctrico en P´. Las fuentes de
luz se clasifican en:
 Luz coherente: cumple la
relación de fase continua en
tiempo y espacio. (Ej. Láser)
 Luz parcialmente coherente:
puede cumplir la relación de
fase solo en tiempo o
espacio. (Ej. sol, algunas
fuentes de vapor metálico)
 Luz incoherente: aquella que
no guarda la relación de fase
ni en tiempo ni espacio. (Ej.
focoincandescente, fuentes
a arco).
Color o espectro: el ojo humano
percibe las diferentes longitudes
de onda de la luz como los
diferentes colores del espectro
visible. Las fuentes se clasifican
en:
 Monocromática: compuesta
de una única longitud de
onda.
 Policromática: compuesta de
un
número
finito
de
longitudes de onda, espectro
discreto.
 Espectro
continuo:
compuesta
por
una...