Fundamentos de Óptica: Teorías de la Luz, Fenómenos Ondulatorios y Componentes Ópticos

Teorías de la Luz

Teoría Corpuscular de Newton

La teoría corpuscular de Newton postulaba que la luz estaba formada por partículas. Sus principales características eran:

• Luz formada por partículas.
• Partículas diferentes para cada color.
• Explicaba la reflexión, pero no tanto la refracción.
• Suponía que la velocidad de propagación de la luz era mayor en líquidos y vidrios que en el aire.

Teoría Corpuscular de Einstein

Albert Einstein retomó la teoría corpuscular, pues la teoría ondulatoria era incapaz de explicar el fenómeno fotoeléctrico. Sus postulados clave incluyen:

• Considera que la luz está formada por pequeños corpúsculos o cuantos de energía llamados fotones.
• Los fotones concentran la energía de forma cuantizada, en lugar de forma continua como en el caso de una onda.
• La energía de cada uno de los fotones es proporcional a la frecuencia de la luz, expresado por la fórmula: E=hF.

Fenómenos Ópticos Fundamentales

Experimento de Young o Doble Rendija

Con este experimento, Young trataba de confirmar la naturaleza ondulatoria de la luz, pues el fenómeno de interferencia es típicamente ondulatorio. Las franjas brillantes o iluminadas corresponden a interferencias constructivas, mientras que las franjas oscuras corresponden a interferencias destructivas. (Ver dibujo ilustrativo)

Dispersión

Dado que el índice de refracción de un medio depende de la longitud de onda incidente (n=C/V), si un haz de luz posee distintas longitudes de onda e incide sobre un medio, cada radiación se desviará al atravesarlo con un ángulo diferente. Un espectroscopio es un dispositivo que separa un haz de luz en sus componentes monocromáticos. La espectroscopia es un método que examina e interpreta los espectros de las radiaciones que llegan a un espectroscopio.

Difracción

Es un fenómeno que se produce cuando las ondas encuentran un obstáculo u orificio cuyo tamaño es igual o inferior a la longitud de onda. Es un fenómeno similar a la interferencia, y se produce una zona central iluminada y una zona de sombra (similar al patrón de interferencia), cuando lo normal es que se produzca una zona iluminada y una zona de sombra claramente diferenciada.

Conceptos y Componentes de Óptica Geométrica

Aumento Lateral

Potencia de una Lente

Dioptrio Esférico

Dioptrio Plano

Espejo Esférico

Espejo Plano

Lentes Delgadas