Conceptos Fundamentales de la Luz y la Óptica Geométrica

Conceptos Fundamentales de la Luz

¿Qué es la Luz?

• Luz: Es una forma de energía que se propaga como onda.
• Haz de Luz: Es un conjunto de rayos que emiten las fuentes lumínicas.

Fenómenos Luminosos Básicos

• Difusión: Este fenómeno ocurre cuando los rayos de un haz llegan paralelos entre sí a una superficie opaca y rugosa (por ejemplo, paredes), y después de chocar con ella, se reflejan hacia todas las direcciones.
• Reflexión: Se produce cuando un haz de luz de rayos paralelos, después de chocar con una superficie lisa y pulida, sigue siendo paralelo. De esta manera, podemos observar el reflejo de los objetos.
• Refracción: Es el fenómeno por el cual un rayo luminoso cambia de dirección al pasar de un medio transparente a otro de densidad diferente.

Espejos y Lentes: Interacción con la Luz

Espejos

Los espejos son objetos que reflejan de forma ordenada toda la luz que incide sobre ellos. Son superficies lisas y pulidas, y pueden ser planos o curvos.

Tipos de Espejos:

• Espejos Planos: Son aquellos que no están pulidos (en el sentido de curvatura), son derechos; la imagen no se deforma, ni se achica, ni se agranda.
• Espejos Cóncavos: Son los que están pulidos en la parte interna y la imagen que producen es más grande.
• Espejos Convexos: Son los que están pulidos en la parte externa y la imagen que producen es más chica.

La Refracción de la Luz en Detalle

Las ondas de luz pueden atravesar objetos transparentes, provocando el fenómeno de Refracción. Esta ley establece que: "Un rayo de luz cambia de dirección cuando cambia de medio". La razón por la que la luz cambia su dirección al cambiar de medio se debe a que viaja a distinta velocidad en cada uno de ellos.

Lentes

Las lentes son cuerpos transparentes con dos superficies curvas o una curva y una plana.

Tipos de Lentes por su Forma y Efecto:

• Lentes Convexas: Hacen que las cosas se agranden, son más gruesas en el centro que en los bordes y se curvan hacia el exterior.
• Lentes Cóncavas: Hacen que las cosas se vean más chicas, son más finas en el centro que en los bordes y se curvan hacia el interior.

Clasificación de Lentes por su Comportamiento con la Luz:

• Lentes Convergentes: Los rayos de luz, después de atravesarlas, se juntan en un punto.
• Lentes Divergentes: Los rayos de luz, después de atravesarlas, se separan.

Descubrimientos Clave y la Percepción Visual

El Espectro de Luz Visible

Isaac Newton descubrió en 1666 que la luz que vemos de color blanco, en realidad está compuesta por todos los colores. Descubrió que una vez que la luz atravesaba un prisma, se observaba un abanico de colores, al que llamamos Espectro de Luz Visible.

¿Por qué Vemos? El Papel de la Reflexión

Podemos ver porque prácticamente todos los materiales reflejan la luz. Los que mejor la reflejan son los espejos. Pero el agua, los metales, el vidrio, los papeles, la madera y hasta la tierra tienen la propiedad de reflejarla. Entonces, la luz que nos ilumina se refleja, va hasta nuestros ojos y nos trae la información sobre las formas y los colores.