Óptica, Importancia y Aplicación en la vida diaria

Óptica, Importancia y Aplicación en la vida diaria.

La Óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la radiación electromagnética, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción y la formación de imágenes y la interacción de la radiación con la materia.

También es la que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.

La importancia de la óptica en la física contemporánea es aún más vigente.

Y las aplicaciones tecnológicas de la óptica también crecen día a día. Las telecomunicaciones actuales son impensables sin el uso extendido de fibras ópticas. Los láseres tienen aplicaciones en repetidores de información, en reproductores de discos compactos, DVD y blu-ray. También se encuentran en quirófanos o como herramientas potentes y precisas en distintas ramas de la industria. Las mediciones más precisas (de longitud, tiempo y aún de masa) requieren de láseres. Las pantallas de cristal líquido basan su funcionamiento en la polarización de la luz.

También tenemos por ejemplo una máquina fotocopiadora, lentes de aumento, un proyector, etc. Y la invención del microscópico óptico el cual hoy ha sido de gran utilidad en los campos de la ciencia en donde la estructura y la organización microscópica.

Energía Luminosa

La energía luminosa es la energía fracción percibida de la energía transportada por la luz y que se manifiesta sobre la materia de distintas maneras, una de ellas es arrancar los electrones de los metales, puede comportarse como una onda o como si fuera materia, pero lo más normal es que se desplace como una onda e interactúe con la materia de forma material o física.

Es la energía asociada a la luz. El sol desprende gran cantidad de esta energía; también una bombilla, una vela encendida y cualquier objeto luminoso desprenden este tipo de energía.

Pero la energía luminosa es tan solo una clase de otra forma de energía más amplia, la energía electromagnética, que está asociada a las ondas electromagnéticas. Las ondas electromagnéticas no se ven, solo se detectan por la energía que transportan a través del espacio. Las ondas de radio o de televisión, las microondas, las ondas que nos permiten comunicarnos a través del móvil o acceder a internet vía inalámbrica son ondas electromagnéticas; tienen energía electromagnética.

La energía luminosa (o radiante) procedente del sol se encuentra en la base de casi todas las formas de energía actualmente disponibles: la madera y los alimentos proceden directamente de la energía solar; los combustibles fósiles corresponden a un almacenamiento de energía de duración muy larga, cuya fuente es igualmente el sol: se trata de productos de transformación de organismos que vivieron hace millones de años para llegar al petróleo, al gas o al carbón.

Físicos y sus aportes a la óptica

Isaac Newton (1642-1727): Comprobó que un rayo de luz polarizada experimentaba una rotación bien a la izquierda o a la derecha cuando atravesaba una solución pura de nutrientes producidos naturalmente, mientras que si atravesaba una solución de nutrientes orgánicos producidos artificialmente no se producía rotación alguna. No obstante, si se incorporaban bacterias u otros microorganismos a la segunda solución, al cabo de cierto tiempo también hacía rotar la luz a la izquierda o la derecha. Realizo grandes investigaciones sobre la propagación de la luz.

Robert Hooke: trabajó en óptica describiendo la difracción de la luz y movimiento armónico simple.

Willebrord Snel van Royen (1580-1626): creo La ley de Snell es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción distinto.

La misma afirma que la multiplicación del índice de refracción por el seno del ángulo de incidencia es constante para cualquier rayo de luz incidiendo sobre la superficie separatriz de dos medios.

Pierre de Fermat: anunció el principio del tiempo mínimo y a partir de él dedujo la ley de la refracción.

Francesco Maria Grimaldi: Fue el primero en realizar observaciones precisas de la difracción de luz (aunque según algunas referencias Leonardo da Vinci había observado el fenómeno anteriormente) y acuñó el término difracción. Posteriormente sus resultados fueron utilizados para sustentar la teoría ondulatoria de luz, e Isaac Newton utilizó sus resultados para llegar a su teoría más comprensiva de la luz.

Cristhian Hygens: Elaboró la teoría ondulatoria de la luz, partiendo del concepto de que cada punto luminoso de un frente de ondas puede considerarse una nueva fuente de ondas (Principio de Huygens). A partir de esta teoría explicó, en su obra Traité de la lumière, la reflexión, refracción y doble refracción de la luz. Dicha teoría quedó definitivamente demostrada por los experimentos de Thomas Young, a principios del siglo XIX.

Ramsus Bartholin: fue el descubridor de la refracción doble de la luz en 1669. Llevó a cabo su descubrimiento en un cristal de espato obtenido en una expedición a Islandia. Pudo observar como la luz se refractaba a través del espato dando lugar a dos rayos que él denominó solita e insólita.

Augustin-Jean Fresnel: ganó un premio instituido en 1818 por la academia de París por la explicación de la difracción, basándose en la teoría ondulatoria, que fue la primera de una serie de investigaciones que, en el curso de algunos años, terminaron por desacreditar completamente la teoría corpuscular.

Hippolyte fizeau: publicó resultados de medidas de la velocidad de la luz utilizando un instrumento diseñado por él y Foucault. Esta fue la primera vez que se obtenía una medida directa de la velocidad de la luz. En 1850 en colaboración con E. Gounelle pudo medir la velocidad de propagación de la electricidad.

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