Optica Hecht Espanol

´
Optica
Eugene Hecht
Alfred Zajac
Cap´ıtulos seleccionados del libro original por

Juan Manuel Enrique Mu˜
nido
26 de abril de 2002
Formateado con LATEX 2ε
en Debian GNU/Linux 3.0

Versi´
on Preliminar

2

Juan Manuel Enrique Mu˜
nido

´Indice general
1. Movimiento Ondulatorio
1.1. Ondas Unidimensionales . . . . . . . . . . . .
1.2. Ondas Arm´
onicas . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Fase yVelocidad de Fase . . . . . . . . . . . .
1.3.1. Representaci´
on Compleja de las Ondas
1.4. Ondas Planas . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5. Ecuaci´
on Diferencial de Onda Tridimensional
1.6. Ondas Esf´ericas . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.7. Ondas Cil´ındricas . . . . . . . . . . . . . . . .
1.8. Ondas Escalares y Vectoriales . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .. .
. . . . . . . . . . .
Unidimensionales
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .

2. Teor´ıa Electromagn´
etica, Fotones y Luz
2.1. Leyes B´
asicas de la Teor´ıa Electromagn´etica . . . . . . . . . . .
2.1.1. Ley de Inducci´
on de Faraday . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Ley de Gauss El´ectrica . . . . . . . . . . . . . .. . . . .
2.1.3. Ley de Gauss Magn´etica . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.4. Ley Circuital de Ampere . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.5. Ecuaciones de Maxwell . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Ondas Electromagn´eticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Ondas Electromagn´eticas en Medios No Conductores . . . . . .
2.3.1. Dispersi´
on . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .
2.3.2. Propagaci´
on de la Luz a trav´es de un Medio Diel´ectrico
2.4. Energ´ıa de las Ondas Electromagn´eticas . . . . . . . . . . . . .
2.4.1. Irradiancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

5
6
8
10
12
14
17
19
22
23
25
26
26
27
28
28
29
31
35
36
41
43
43

3. Tratamiento Electromgan´
etico de la Propagaci´
on
3.1. Ondas en unaInterfase . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1. Deducci´
on de las Ecuaciones de Fresnel . .
3.1.2. Interpretaci´
on de las Ecuaciones de Fresnel

de
. .
. .
. .

la Luz
47
. . . . . . 48
. . . . . . 50
. . . . . . 53

4. Superposici´
on de Ondas
4.1. Suma de Ondas de la Misma Frecuencia
4.1.1. El M´etodo Algebraico . . . . . .
4.1.2. El M´etodo Complejo . . . . . . .
4.1.3. Suma de Fasores . . . . . . .. .
4.1.4. Ondas Estacionarias . . . . . . .
4.2. Suma de Ondas de Diferente Frecuencia

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

3

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

59
61
61
65
66
67
68

´INDICE GENERAL

4.2.1. Pulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2.Velocidad de Grupo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Interferencias
5.1. Consideraciones Generales . . . . . . . . . . . . .
5.2. Condiciones para la Interferencia . . . . . . . . .
5.3. Interfer´
ometros de Divisi´on de Frente de Onda .
5.4. Pel´ıculas Diel´ectricas. Interferencia de dos Haces
5.4.1. Franjas de Igual Inclinaci´on . . . . . . . .
5.4.2. Franjas de Igual Espesor . . . . . . .. . .

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

69
70
73
74
78
79
83
84
86

6. Difracci´
on
89
6.1. Difracci´
on de Fraunhofer por una Rendija . . . . . . . . . . . . . 90

4

Juan Manuel Enrique Mu˜
nido

CAP´ITULO 1

Movimiento Ondulatorio
´Indice General
1.1. Ondas Unidimensionales . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.Ondas Arm´
onicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Fase y Velocidad de Fase . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.1. Representaci´
on Compleja de las Ondas Unidimensionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Ondas Planas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5. Ecuaci´
on Diferencial de Onda Tridimensional . . .
1.6. Ondas Esf´
ericas . . . . . . . . . . ....