RESUMEN BREVE SOBRE OPTICA

LAS LEYES DE LA OPTICA

Como todos sabemos todo tiene sus leyes que regir , esta dividida en optica geometrica y optica ondulatoria, se las explicare:

Óptica geométrica: estudia los fenómenos que se producen cuando un haz de radiacion luminosa incide sobre cuerpos transparentes u opacos, o interfiere con otras radiaciones luminosas.El ojo contiene particulas donde se puede ver que la pantalla refleja Cabidades luminosas Su teoría, que es de origen geométrico, presupone que la luz se propaga en línea recta en un medio homogéneo.

Óptica ondulatoria: se ocupa de los fenómenos de difraccion, interferencia y polarizacion, que pueden explicarse admitiendo la naturaleza ondulatoria de la luz. Supone que la luz se propaga según ondas transversales. Los rayos luminosos son las trayectorias perpendiculares a la superficie de la onda.


Este fenómeno se da cuando el rayo de luz no es refractado. Si el rayo proviene de un medio con un indice de refraccion mayor n₂, incide sobre una superficie con índice de refracción menor, n₁, se refleja totalmente:

Donde α es el ángulo de incidencia que recibe el nombre de angulo limite o crítico.

La Luz

Se llama luz a la radiacion electromagnetica el ojo humano el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnetico, mientras que la expresión luz visible denota la radiación en el espectro visible
La optica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones.

El estudio de la luz revela una serie de características y efectos al interactuar con la materia, que nos permiten desarrollar algunas teorías sobre su naturaleza.

NATURALEZA DE  LA LUZ

La naturaleza física de la luz ha sido uno de los grandes problemas de la ciencia. Desde la antigua Grecia se consideraba la luz como algo de naturaleza corpuscular, eran corpúsculos que formaban el rayo luminoso. Así explicaban fenómenos como la reflexión y refracción de la luz. Newton en el siglo XVIII defendió esta idea, suponía que la luz estaba formada por corpúsculos lanzados a gran velocidad por los cuerpos emisores de luz. Escribió un tratado de Óptica en el que explicó multitud de fenómenos que sufría la luz.

En 1678 Huygens defiende un modelo ondulatorio , la luz es una onda. Con este modelo se explicaban fenómenos como la interferencia y difracción que el modelo corpuscular no era capaz de explicar. Así la luz era una onda longitudinal, pero las ondas longitudinales necesitan un medio para poder propagarse, y surgió el concepto de éter como el "medio" en el que estamos inmersos. Esto trajó aún más problemas, y la naturaleza del eter fue un quebradero de cabeza de muchos científicos.

La solución al problema la dió Maxwell en 1865, la luz es una onda electromagnética que se propaga en el vacío. Quedaba ya por tanto resuelto el problema del éter con la aparición de estas nuevas ondas.

Maxwell se basó en los estudios de Faraday del electromagnetismo, y concluyó que las ondas luminosas son de naturaleza electromagnética. Una ONDA ELECTROMAGNÉTICA se produce por la variación en algún lugar del espacio de las propiedades eléctricas y magnéticas de la materia. No necesita ningún medio para propagarse, son ondas transversales.

VELOCIDAD DE LA LUZ

La velocidad de la luz en el vacio es por definición una constante universal de valor 299.792.458 m\s (suele aproximarse a 3·10⁸ m/s), o lo que es lo mismo 9,46·10¹⁵ m/año; la segunda cifra es la usada para definir al intervalo llamado ano luz.

Se simboliza con la letra c, proveniente del latin celéritās (en español celeridad o rapidez), y también es conocida como la constante deEinsten

El valor de la velocidad de la luz en el vacío fue incluida oficialmente en el sistema Internacional de unidades como constante el 21 de octubre de 1983, pasando así el metro a ser una unidad derivada de esta constante.

La rapidez a través de un medio que no sea el "vacio" depende de su permitividad eléctrica, de su permeabilidad magnética, y otras características electromagnéticas. En medios materiales, esta velocidad es inferior a "c" y queda codificada en el indice de refraccion. En modificaciones del vacío más sutiles, como espacios curvos, efecto Casimir, poblaciones térmicas o presencia de campos externos, la velocidad de la luz depende de la densidad de energía de ese vacío.

INTERFERENCIAS DE LUZ

Thomas Young fue quien descubrió el fenómeno de la interferencia, que contribuyó a establecer la naturaleza ondulatoria de la luz. Fue el primero en describir y en medir el astigmatismo y en desarrollar una explicación fisiológica de la sensación del color. La interferencia, es el efecto que se produce cuando dos o más ondas se solapan o entrecruzan. Cuando las ondas interfieren entre sí, la amplitud (intensidad o tamaño) de la onda resultante depende de las frecuencias, fases relativas (posiciones relativas de crestas y valles) y amplitudes de las ondas  iniciales. Por ejemplo, la interferencia constructiva se produce en los puntos en que dos ondas de la misma frecuencia que se solapan o entrecruzan están en fase; es decir, cuando las crestas y los valles de ambas ondas coinciden. En ese caso, las dos ondas se refuerzan mutuamente y forman una onda cuya amplitud es igual a la suma de las amplitudes individuales de las ondas originales. La interferencia destructiva se produce cuando dos ondas de la misma frecuencia están completamente desfasadas una respecto a la otra; es decir, cuando la cresta de una onda coincide con el valle de otra. En este caso, las dos ondas se cancelan mutuamente. Cuando las ondas que se cruzan o solapan tienen frecuencias diferentes o no están exactamente en fase ni desfasadas, el esquema de interferencia puede ser más complejo.

POLARIZACION DE LA LUZ

La polarización electromagnética es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagneticas, como la luz, por el cual el campo electrico oscila sólo en un plano determinado, denominado plano de polarizacion. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.

En una onda electromagnética no polarizada, al igual que en cualquier otro tipo de onda transversal sin polarizar, el campo electrico oscila en todas las direcciones normales a la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales, como lasondas sonoras, no pueden ser polarizadas porque su oscilación se produce en la misma dirección que su propagación.

LA FOTOMETRIA

La fotometría es la rama de laAnstronomia que se dedica a medir el brillo de los diferentes astros: estrellas, planetas, satelites,roides, cometas, etc. La escala de brillos de las estrellas fue establecida por el astrónomo griego , quien dividió estos brillos en cinco grados o magnitudes; más tarde, con la invención del telescopio por Galileo en 1609, se amplió la escala para incluir estos astros telescópicos, invisibles al ojo humano por su extrema debilidad.

Existen distintos métodos: fotometría visual, fotográfica, con fotometro fotoeléctrico (fotometria fotoelectrica) y más reciente con camaras CCD (fotometria CCD); todos ellos trabajan en distintas bandas (banda V, banda B, etc.) según el filtro utilizado al efectuar las mediciones.

Para efectuar estas mediciones se han definido unos sistemas fotometricos, los más conocidos de los cuales son el UBV de W.W morgan  y el UBVRI de A.cousins y J. Menzies.