Longitud del camino óptico


En óptica , la longitud de la trayectoria óptica ( OPL ) o distancia óptica en un medio homogéneo es el producto de la longitud geométrica de la trayectoria óptica seguida por la luz y el índice de refracción del medio a través del cual se propaga un rayo de luz ; para medios no homogéneos, el producto anterior se generaliza como una integral. En muchos libros de texto, se escribe simbólicamente como Λ . Una diferencia en OPL entre dos rutas a menudo se denomina diferencia de ruta óptica ( OPD). OPL y OPD son importantes porque determinan la fase de la luz y gobiernan la interferencia y difracción de la luz a medida que se propaga.

Una onda electromagnética que se propaga a lo largo de una ruta C tiene el desplazamiento de fase sobre C como si estuviera propagando una ruta en el vacío , cuya longitud es igual a la longitud de la ruta óptica 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 trayectoria óptica entre las trayectorias tomadas por dos ondas idénticas se puede utilizar 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 la trayectoria que toma la luz entre dos puntos es la trayectoria que tiene la longitud mínima de trayectoria óptica.

El OPD corresponde al desplazamiento de fase que experimenta la luz emitida por dos fuentes previamente coherentes cuando pasa por medios de diferentes índices de refracción . Por ejemplo, una onda que atraviesa el aire parecerá viajar una distancia más corta que una onda idéntica en el vidrio. Esto se debe a que la fuente en el vidrio habrá experimentado un número menor de longitudes de onda debido al índice de refracción más alto 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 índice de refracción mayor (por ejemplo, vidrio) y n 2 es el índice de refracción más pequeño (por ejemplo, aire).