Óptica
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento y las propiedades de la luz , incluidas sus interacciones con la materia y la construcción de instrumentos que la usan o la detectan . [1] La óptica generalmente describe el comportamiento de la luz visible , ultravioleta e infrarroja . Debido a que la luz es una onda electromagnética , otras formas de radiación electromagnética , como los rayos X , las microondas y las ondas de radio, exhiben propiedades similares. [1]
La mayoría de los fenómenos ópticos pueden explicarse utilizando la descripción electromagnética clásica de la luz. Sin embargo, las descripciones electromagnéticas completas de la luz son a menudo difíciles de aplicar en la práctica. La óptica práctica generalmente se realiza utilizando modelos simplificados. La más común de ellas, la óptica geométrica , trata la luz como una colección de rayos que viajan en línea recta y se doblan cuando pasan o se reflejan en las superficies. La óptica física es un modelo más completo de la luz, que incluye efectos de onda como la difracción y la interferencia .que no se puede explicar en la óptica geométrica. Históricamente, el modelo de luz basado en rayos se desarrolló primero, seguido por el modelo de onda de luz. El progreso en la teoría electromagnética en el siglo XIX condujo al descubrimiento de que las ondas de luz eran, de hecho, radiación electromagnética.
Algunos fenómenos dependen del hecho de que la luz tiene propiedades ondulatorias y corpusculares . La explicación de estos efectos requiere de la mecánica cuántica . Al considerar las propiedades de partículas de la luz, la luz se modela como una colección de partículas llamadas " fotones ". La óptica cuántica se ocupa de la aplicación de la mecánica cuántica a los sistemas ópticos.
La ciencia óptica es relevante y se estudia en muchas disciplinas relacionadas, incluida la astronomía , varios campos de la ingeniería , la fotografía y la medicina (en particular , la oftalmología y la optometría , en las que se denomina óptica fisiológica). Las aplicaciones prácticas de la óptica se encuentran en una variedad de tecnologías y objetos cotidianos, incluidos espejos , lentes , telescopios , microscopios , láseres y fibra óptica .
La óptica comenzó con el desarrollo de lentes por parte de los antiguos egipcios y mesopotámicos . Las lentes más antiguas conocidas, hechas de cristal pulido, a menudo cuarzo , datan del año 2000 a. C. en Creta (Museo Arqueológico de Heraclión, Grecia). Las lentes de Rodas datan de alrededor del 700 a. C., al igual que las lentes asirias , como la lente de Nimrud . [2] Los antiguos romanos y griegos llenaban esferas de vidrio con agua para hacer lentes. Estos desarrollos prácticos fueron seguidos por el desarrollo de las teorías de la luz y la visión por parte de los antiguos griegos e indios.filósofos, y el desarrollo de la óptica geométrica en el mundo grecorromano . La palabra óptica proviene de la palabra griega antigua ὀπτική ( optikē ), que significa "apariencia, mirada". [3]
La filosofía griega sobre la óptica se dividió en dos teorías opuestas sobre cómo funcionaba la visión, la teoría de la intromisión y la teoría de la emisión . [4] El enfoque de intromisión consideraba que la visión provenía de objetos que emitían copias de sí mismos (llamados eidola) que eran captados por el ojo. Con muchos propagadores, incluidos Demócrito , Epicuro , Aristóteles y sus seguidores, esta teoría parece tener algún contacto con las teorías modernas de lo que realmente es la visión, pero se quedó solo en especulaciones sin ningún fundamento experimental.
En esta imagen, θ 1 – θ 0 = θ yo .