Clase 1 (15/10/2020)

ÓPTICA FÍSICA Y GEOMÉTRICA

1) Definiciones

    La óptica es la rama de la física que estudia a la luz como una onda y explica algunos fenómenos que no pudieran ocurrir si la luz fuese un rayo. estos fenómenos mencionados son: 

• 
  Difracción: Es un fenómeno en el cual se produce una desviación de una onda cuando atraviesa un cuerpo translúcido, esto se debe a que las ondas tienen la capacidad de generar nuevos frentes de onda, o direcciones a las que dirigirse.
• Polarización: es una propiedad de las ondas electromagnéticas (que no necesitan un medio para propagarse) en el cual los planos o el plano en el que se vibra la luz se filtra para evitar su propagación. Esto puede ayudar a producir efectos como la eliminación de brillos. 

La óptica geométrica se basa en el concepto de rayo y en la naturaleza corpuscular de la luz de Newton, en este caso la luz esta compuesta por pequeñas partículas que viajan a velocidades muy altas en una línea recta.

La óptica física se basa en la naturaleza ondulatoria de la luz que fue propuesta por Huygens, confirmada por Young y desarrollada por Fresnel Maxwell, aquí la luz se admite como una onda electromagnética que no necesitan un medio para propagarse.

2) Naturaleza de la luz.

Los fenómenos de la luz han sido durante años estudiados, de hecho han existido grandes controversias por saber quien tienen la razón sobre la naturaleza de la luz y sus fenómeno. Antiguamente se creía que la luz funciona como una partícula (corpúsculo), más adelante se estudia y se concluye que la luz es una onda, esta disputa sigues hasta hace algunos años, cuando se entiende que la luz funciona como una onda y una partícula.

3) Modelo corpuscular de Newton

En 1671 Newton, partiendo de los estudios de Descartes sobre la refracción (cambio de la dirección y la velocidad de una onda al pasar de un medio al otro), llegó a consolidar la teoría corpuscular de la luz, en la que se establece: 

"El cuerpo emisor de luz produce corpúsculos luminosos de tamaño diminuto en comparación con la materia ordinaria. Dichos corpúsculos o partículas cruzan el espacio en línea recta siguiendo un m.r.u a altas velocidades chocando con los objetos. El choque de los corpúsculos con la retina permite ver directamente los cuerpos luminosos. El choque de los corpúsculos con los objetos opacos permite ver estos por reflexión de la luz. A cada color corresponde un tipo distinto de corpúsculo."

4) Modelos ondulatorios.

En el modelo ondulatorio hubieron varios científicos que hicieron aportes. Quien la  propuso fue Huygens, la confirmó Young y la desarrolló Fresnel Maxwell la cual se puede resumir en:

"Según la teoría electromagnética, las ondas luminosas son fluctuaciones periódicas de campos eléctricos y magnéticos, es decir, ondas electromagnéticas, que pueden propagarse en el vació. Constituyen una pequeña parte del espectro electromagnético, siendo las sólo captadas por el ojo humano las de longitud de onda comprendida aproximadamente entre 4·10-7 m y 7.5·10-7 m."

 5) Efecto fotoeléctrico.

Cuando la luz brilla en un metal, los electrones pueden ser expulsados de la superficie del metal en un fenómeno conocido como el efecto fotoeléctrico. También, a este proceso suele llamársele fotoemisión, y a los electrones que son expulsados del metal, fotoelectrones. En términos de su comportamiento y sus propiedades, los fotoelectrones no son diferentes de otros electrones.  Este efecto fue descubierto por Heinrich Hertz en 1887 y uno de los grandes de la física, Albert Einstein, lo desarrolló y con este trabajo ganó un premio nobel.

6) Naturaleza corpuscular de la luz.

La luz puede ser definida como una unión de partículas o corpúsculos que se propaga por el Espacio a través del éter (sustancia que estaba presente en el Espacio exterior) y por esta razón de que son partículas que tienen masa es que existen efectos como la refracción. Al estas partículas chocar en la retina del ojo se produce una reflexión en la cual cada corpúsculo es un color diferente a la vista humana. Esta fue una teoría imperante durante años por su autor Isaac Newton. Cuando Maxwell desarrolla de teoría del electromagnetismo es que contradice de manera lógica a este grande científico. La luz se comporta como ambos como una onda y una partícula.