La óptica en la actualidad

Marco teórico

La óptica en la actualidad

La óptica moderna abarca las áreas de la ciencia y la ingeniería óptica que se hicieron populares en el siglo XX. Estas áreas de la ciencia óptica normalmente se refieren a la electromagnética o las propiedades cuánticas de la luz, pero no incluyen otros temas. Un sub campo importante de la óptica moderna, la óptica cuántica, que trata de propiedades mecánicas especialmente la cuántica de la luz. La óptica cuántica no es sólo teórica, algunos de los dispositivos modernos, como el láser, tienen sus principios de funcionamiento que dependen de la mecánica cuántica. Detectores de luz, tales como fotomultiplicadores y channeltrons, responden a fotones individuales. Sensores electrónicos de imagen, como CD´s, la exposición de ruido de disparo correspondiente a las estadísticas de los distintos eventos de fotones. Diodos emisores de luz y células fotovoltaicas, tampoco pueden entenderse sin la mecánica cuántica. En el estudio de estos dispositivos, la óptica cuántica a menudo se superpone con la electrónica cuántica.

Áreas especializadas en la investigación de la óptica incluyen el estudio de cómo la luz interactúa con materiales específicos como en la óptica de cristal y metamateriales. Otra investigación se centra en la fenomenología de las ondas electromagnéticas, como en óptica singular, la óptica sin imágenes, la óptica no lineal y óptica estadística, y radiometría. Además, los ingenieros informáticos han tomado un interés en la óptica integrada, la visión artificial y computación fotónica como posibles componentes de la "próxima generación" de ordenadores.

Hoy en día, la ciencia pura de la óptica se llama la ciencia óptica o física óptica para distinguirlo de las ciencias aplicadas óptica, que se conocen como ingeniería óptica. Sub campos destacados de la ingeniería óptica incluyen ingeniería de iluminación, la fotónica y optoelectrónica, con aplicaciones prácticas como objetivo el diseño, fabricación y ensayo de componentes ópticos y de procesamiento de imágenes. Algunos de estos campos se superponen, con límites difusos entre los términos de los temas que significan cosas diferentes en diferentes partes del mundo y en diferentes áreas de la industria.

Marco teórico

Reflexión

Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. En la figura 1 vemos un plano de incidencia que se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de reflexión y refracción se definen de modo análogo.

Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada.

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Refracción (LEY DE SNELL)

Afirma que el producto del índice de refracción del primer medio y el seno del ángulo de incidencia de un rayo es igual al producto del índice de refracción del segundo medio y el seno del ángulo de refracción. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal

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