Longitud del camino óptico


En óptica , la longitud del camino óptico ( OPL , denotado Λ en ecuaciones), también conocida como longitud óptica o distancia óptica , es el producto de la longitud geométrica del camino óptico seguido por la luz y el índice de refracción del medio homogéneo a través del cual pasa un rayo de luz . propaga; para medios ópticos no homogéneos , el producto anterior se generaliza como una integral de trayectoria como parte del procedimiento de trazado de rayos . Una diferencia en OPL entre dos rutas a menudo se denominadiferencia de camino óptico ( OPD ). OPL y OPD son importantes porque determinan la fase de la luz y gobiernan la interferencia y la difracción de la luz a medida que se propaga.

Una onda electromagnética que se propaga a lo largo de un camino C tiene el cambio de fase sobre C como si estuviera propagando un camino en el vacío , cuya longitud es igual a la longitud del camino óptico de C. Por lo tanto, si una onda viaja a través de varios medios diferentes, entonces se puede sumar la longitud del camino óptico de cada medio para encontrar la longitud total del camino óptico. La diferencia de caminos ópticos entre los caminos tomados por dos ondas idénticas se puede usar para encontrar el cambio de fase. Finalmente, utilizando el cambio de fase, se puede calcular la interferencia entre las dos ondas.

El principio de Fermat establece que el camino que toma la luz entre dos puntos es el camino que tiene la longitud mínima del camino óptico.

La OPD corresponde al desfase que sufre la luz emitida por dos fuentes previamente coherentes al pasar por medios de diferente índice de refracción . Por ejemplo, una onda que pasa parece viajar una distancia más corta que una onda idéntica en el vidrio. Esto se debe a que la fuente en el vidrio experimenta un menor número de longitudes de onda debido al mayor índice de refracción del vidrio .

donde d 1 y d 2 son las distancias del rayo que pasa a través del medio 1 o 2, n 1 es el mayor índice de refracción (p. ej., vidrio) y n 2 es el menor índice de refracción (p. ej., aire).