Óptica es la parte de la Física que estudia los distintos fenómenos luminosos, las leyes que rigen los mismos, el comportamiento de la luz y los distintos instrumentos utilizados.
Dicho estudio se puede realizar por medio de dos caminos diferentes: uno más simple, con pautas que simplifican el estudio de aquellos fenómenos, que se denomina óptica geométrica y otro más complejo denominado óptica física que permite analizar el comportamiento de la luz por ejemplo en el caso de la dispersión de la luz blanca, como así también la formación de los distintos espectros luminosos.
La óptica geométrica se basa en la aplicación de 4 (cuatro) pautas que sirven para simplificar el estudio de los distintos fenómenos luminosos. Dichas pautas son:
a) propagación rectilínea de la luz
b) reversibilidad del camino óptico
c) característica monocromática de la luz
d) independencia entre los rayos de luz, cuando los mismos se cruzan.
La primera de las pautas se puede comprender fácilmente observando en una habitación en penumbra, el polvillo atmosférico flotando en el aire cuando penetra un rayo de luz en forma lateral.
La segunda, que nos resultará muy útil cuando estudiemos la formación de imágenes en los espejos esféricos, dice que si un rayo sigue una determinada trayectoria cuando incide en un espejo y cambia para convertirse en un rayo reflejado, dicha trayectoria puede ser recorrida exactamente en sentido inverso.
La tercera no tiene en cuenta el hecho de que la luz blanca en realidad está formada por un conjunto de siete colores. Esto traería aparejado el fenómeno de la dispersión, que en este estudio simplificado no es tenido en cuenta.
Por último, la cuarta pauta no tiene en cuenta lo que sucede cuando rayos de distintos colores se cruzan en algún punto. Para la óptica física en cambio habría que tener en cuenta que por ejemplo cuando se cruzan 3 (tres) rayos: rojo, verde y azul (colores primarios luminosos), si observamos el punto de cruce lo veremos de color blanco.
Fenómenos que se producen cuando la luz incide sobre la superficie de separación de dos medios materiales
Considerando un haz de rayos paralelos incidente se pueden presentar las siguientes posibilidades:
1) el haz de rayos, luego de incidir vuelve al medio del que provenía manteniendo entre si el paralelismo que tenía; decimos entonces que estamos en presencia de un fenómeno de reflexión y los rayos que “rebotan” se denominan reflejados.
2) Si el haz de rayos incidente vuelve al mismo medio, pero bajo ángulos variados, el haz reflejado no mantiene el paralelismo original y estaremos frente a un fenómeno de difusión debido a la irregularidad de la superficie.
3) Si el haz de rayos paralelos pasa de un medio transparente a otro de distinta densidad, como por ejemplo los rayos del sol al pasar del aire al agua penetrando en ella, el fenómeno que se produce se llama refracción en donde el haz de rayos refractado mantiene el paralelismo pero se desvía de su trayectoria original.
4) Si el haz de rayos paralelos no es ni reflejado, ni refractado estaremos en presencia del fenómeno de absorción en donde la superficie de separación se comportará como un cuerpo negro.
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