Óptica

ÓPTICA

¿Qué es la óptica? La óptica es una de las ramas más antiguas de la ciencia. Podemos definir la óptica de acuerdo con la convención de la Optical Society of America, para la cual es el estudio de la luz, de la manera como es emitida por los cuerpos luminosos, de la forma en la que se propaga a través de los medios transparentes y de la forma en que es absorbida por otros cuerpos. Laóptica, al estudiar los cuerpos luminosos, considera los mecanismos atómicos y moleculares que originan la luz. Al estudiar su propagación, lógicamente estudia los fenómenos luminosos relacionados con ella, como la reflexión, la refracción, la interferencia y la difracción. Finalmente, la absorción de la luz ocurre cuando la luz llega a su destino, produciendo ahí un efecto físico o químico, porejemplo, en la retina de un ojo, en una película fotográfica, en una cámara de televisión, o en cualquier otro detector luminoso.
La luz es esa radiación que al penetrar a nuestros ojos produce una sensación visual.
Sabemos que la luz es una onda electromagnética idéntica a una onda de radio, con la única diferencia de que su frecuencia es mucho mayor y por lo tanto su longitud de onda es muchomenor.
Por ejemplo, la frecuencia de la luz amarilla es 5.4 x 108 MHz, a la que le corresponde una longitud de onda de 5.6 x 10-5cm. Según los instrumentos que se usen para observarlas, decimos que están en el dominio electrónico, óptico, o de la física de altas energías.
En un sentido mucho más amplio, se considera frecuentemente óptica al estudio y manejo de las imágenes en general, aunque éstas nohayan sido necesariamente formadas con luz o métodos ópticos convencionales.
La óptica, desde que se comenzó a estudiar seriamente, ha desempeñado un papel muy importante en el desarrollo del conocimiento científico y de la tecnología. Los principales avances de la física de nuestro siglo, como la teoría cuántica, la relatividad o los láseres tienen su fundamento o comprobación en algúnexperimento óptico. Por otro lado, también los grandes avances tecnológicos, como las modernas comunicaciones por fibras ópticas, las aplicaciones de los láseres y de la holografía tienen una base óptica. 

Tipo de onda electromagnética | donde las unidades usadas aquí son: |
1 micra = 1 m = 10-6 m |
1 ngstrom = 1  = 10-10 m |
1 nanómetro = 1 nm = 10-9 m |

Límites aproximados de suslongitudes de onda |
Dominio | Ondas de radio y TV | 1 000 m | 0.5 m |
electrónico | Microondas | 50 cm | 0.05 mm |
  | Infrarrojo lejano | 0.5 mm | 0.03 mm |
  | Infrarrojo cercano | 30 m | 0.72 m |
Dominio óptico | Luz visible | 720 nm | 400 nm |
  | Ultravioleta | 400 nm | 200 nm |
  | Extremo ultravioleta | 2 000  | 500  |
Física de | Rayos X | 500  | 1  |
alta energía | Rayosgamma | 1  | .01  |

Óptica Instrumental
La óptica instrumental es sin duda la primera que se desarrolló, debido a su gran utilidad práctica. La instrumentación óptica moderna requiere de una gran cantidad de conocimientos en muchas áreas, pero sin duda el más importante es la óptica geométrica, que se basa fundamentalmente en las leyes de la reflexión y la refracción de la luz.

Después de quese construyeron los primeros telescopios, que Willebrod Snell (1591-1626), (Figura 2), en Leyden, Holanda, en 1621, descubrió la ley de la refracción. Esta ley es válida y exacta para cualquier magnitud del ángulo de incidencia y no solamente aproximada como la de Tolomeo. Snell era un matemático, más interesado en problemas matemáticos que en óptica. Independientemente de Snell, en 1637 RenéDescartes también encontró la misma ley, deduciéndola de analogías mecánicas. Esta ley es el pilar fundamental de la óptica geométrica, gracias a la cual fue posible establecer más tarde toda la teoría de la formación de imágenes con lentes y con espejos. La ley de Snell la podemos enunciar diciendo que el cociente de los senos de los ángulos de incidencia y de refracción, respectivamente, es igual...