FASE 2

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La óptica es una rama de la física que se dedica al estudio de la luz visible: sus propiedades y su comportamiento. También analiza sus eventuales aplicaciones en la vida del ser humano, como es la construcción de instrumentos para detectarla o valerse de ella.

La luz ha sido definida por la óptica como una franja de emisiones electromagnéticas, cuyo comportamiento es similar al de otras formas invisibles (para nosotros) del espectro electromagnético, como la radiación ultravioleta o infrarroja.

Esto significa que su comportamiento puede ser descrito según la mecánica de ondas (excepto en contextos muy específicos en los que la luz actúa como una partícula) y los planteamientos de la electrodinámica clásica de la luz.

La óptica es un campo de investigación muy importante y que nutre de herramientas a las demás ciencias, especialmente a la astronomía, la ingeniería, la fotografía y la medicina (oftalmología y optometría). A ella debemos la existencia de espejos, lentes, telescopios, microscopios, láseres y sistemas de fibra óptica.

RAMAS:

La óptica geométrica (o de rayos):

es una rama de la óptica que se ocupa de la propagación de la luz en términos de rayos. Es un enfoque simplificado que no considera la naturaleza ondulatoria de la luz, sino que se enfoca en cómo los rayos de luz se reflejan, refractan y forman imágenes al interactuar con diferentes medios y superficies.

Rayo de Luz: En la óptica geométrica, la luz se modela como un conjunto de rayos rectilíneos que se desplazan en línea recta hasta que encuentran un obstáculo o una interfaz de separación entre diferentes medios. Cada rayo representa la dirección de propagación de la energía luminosa.

Ley de la Reflexión: Cuando un rayo de luz incide sobre una superficie reflectante, como un espejo, el rayo se refleja de tal manera que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Estos ángulos se miden con respecto a la normal (perpendicular) a la superficie en el punto de incidencia.

                            θi = θr

Donde:

θi es el ángulo de incidencia.

θr es el ángulo de reflexión.

La óptica física (u ondulatoria):

En física, la óptica física u óptica ondulatoria es la rama de la óptica que toma la luz como una onda y explica algunos fenómenos que no se podrían explicar tomando la luz como un rayo. Estos fenómenos son:

Difracción: Es la capacidad de las ondas para cambiar la dirección alrededor de obstáculos en su trayectoria, esto se debe a la propiedad que tienen las ondas de generar nuevos frentes de onda.

Polarización: Es la propiedad por la cual uno o más de los múltiples planos en que vibran las ondas de luz se filtra impidiendo su paso.

PROPIEDADES:

Propagación Rectilínea de la Luz: En un medio homogéneo (como el aire o el agua), la luz se propaga en línea recta. Esta propiedad es fundamental para la definición de los rayos de luz y la construcción de modelos geométricos para estudiar cómo se comporta la luz al interactuar con diferentes superficies y materiales.

Ejemplos: La sombra nítida proyectada por un objeto iluminado por una fuente de luz puntual, o la trayectoria recta de la luz de un láser en el aire.

Reflexión de la Luz: Cuando un rayo de luz incide en una superficie reflectante (como un espejo), se refleja según la Ley de la Reflexión, que establece que:

                         θi=θr

  donde:

θi es el ángulo de incidencia (el ángulo entre el rayo incidente y la normal a la superficie).

θr es el ángulo de reflexión (el ángulo entre el rayo reflejado y la normal a la superficie).

Ejemplos: La reflexión de la luz en un espejo plano, que produce una imagen especular, o la reflexión en superficies curvas como los espejos cóncavos y convexos.

Principio de Fermat o del Trayecto Más Rápido: Este principio establece que la trayectoria seguida por la luz entre dos puntos es aquella que toma el menor tiempo posible. Este principio se utiliza para derivar las leyes de la reflexión y la refracción.

   Ejemplos: La trayectoria de la luz que refleja en un espejo plano se ajusta de tal manera que el tiempo de viaje es

 el mínimo posible.