Optica

Óptica
La óptica se ocupa del comportamiento de la luz y de otras ondas electromagnéticas.
El conocimiento de las propiedades de la luz son principios básicos de la óptica. Así como desarrollos modernos como el láser, fibras ópticas, hologramas, computadoras ópticas y las nuevas técnicas de formación de imágenes con fines médicos.
Alrededor de 1665 comenzaron a descubrirse inicios de laspropiedades ondulatorias de la luz.
James Clerk Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnéticas y calculó su rapidez de propagación, esto junto al trabajo experimental de Henrich Hertz iniciado en 1887 demostró de forma concluyente que la luz es una onda electromagnética.
La propagación de la luz se describe mejor mediante un modelo ondulatorio pero para comprende la emisión y la absorciónse requiere un enfoque corpuscular.
Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética como resultado del movimiento térmico de sus moléculas esta radiación se le llama térmica es una mezcla de longitudes de onda diferentes.
En un láser los átomos son inducidos para que emitan luz de un modo coherente más cooperativo.
La radiación electromagnética viaja en el vacío a la rapidez de la luz.ONDAS, FRENTES DE ONDA Y RAYOS
Es frecuente el uso del concepto de frente de onda para describir la propagación de las ondas.
Un frente de onda es el lugar geométrico de todos los puntos adyacentes en los cuales la fase de vibración de una magnitud física asociada con la onda es la misma.
En cualquier instante todos los puntos de un frente de onda están en la misma parte de su ciclo de variación.En la teoría corpuscular de la luz, los rayos son las trayectorias de las partículas
Un rayo es una línea imaginaria a lo largo de la dirección de propagación de la luz.
PRINCIPIO DE HUYGENS
| HUYGENS, usando modelos geométricos elaborados sobre papel y comparándolos con los resultados experimentales para verificar su validez, construyó un método para explicar la propagación de las ondas queconsiste en suponer que, en un momento dado, todos los infinitos puntos de un frente de ondas se convierten en clónicos del primer emisor y empiezan a emitir hacia delante. Descartamos que emitieran en todas direcciones pues interferirían con las ondas que vienen detrás. Años más tarde Kirchhof explicaría que se puede dar una explicación suponiendo la emisión en todas direcciones. El nuevo frente(frente secundario) está formado por la envolvente que une los puntos a los que llega simultáneamente la perturbación originada por esos puntos emisores clónicos del inicial. |

REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN
En general cuando una onda luminosa incide en una interfaz lisa que separa dos materiales transparentes (aire, vidrio, etc.) parte de la onda se refleja y parte se refracta (transmite)en unsegundo material.
Dos leyes básicas son requeridas para un mejor entendimiento de la óptica la ley de reflexión y la ley de refracción.
La ley de reflexión es muy sencilla nos dice que un rayo de luz y su reflejo forman ángulos iguales respecto a la normal de la superficie reflejada.

Por supuesto la superficie reflejada no tiene porque ser plana, considerémosla como un reflector circular:

Lareflexión en un ángulo definido desde una superficie muy lisa se denomina reflexión especular, la reflexión dispersa desde una superficie áspera se llama reflexión difusa.
Por su lado la ley de refracción nos da una predicción acerca de la “cantidad” de una curva, por ejemplo cuando un rayo de luz de un medio a otro generalmente se “dobla” (curva) o se refracta. Esta ley es más complicada que la dereflexión, la ley de refracción también es conocida como ley de Snell.
La refracción implica también los ángulos que el rayo incidente y el rayo refractado hace respecto la normal a la superficie en el punto de refracción. Y esta también depende del medio a través el cual el rayo de luz está viajando.
El índice de refracción de un material óptico que se denota con n. Es la razón de la luz c...