La óptica

La óptica

Características

La óptica se encuentra dentro de las ramas de la Física teórico-experimental, es la parte de la física que se encarga del estudio e la luz. Es la ciencia de la luz, es decir del rango de longitudes de onda electromagnética que pueden ser percibidas por el ojo humano y en rangos cerca de 380 y 780 nm, hasta 244 nm por un extremo UV cercano y 1600 nm por el otro IR cercano. la óptica también tiene que ver con la generación, propagación, interacción y detección de la luz.

La óptica se clasifica en dos grupos, la óptica básica y la fotónica. La óptica básica se encarga de estudiar los fenómenos fundamentales, como la propagación de la luz de un medio a otro, la polarización, la difracción y la coherencia de la luz. La fotonica se refieres al estudio de fenómenos mas complejos de la óptica, en la fotonica se entrelazan fenómenos básicos y complejos de la óptica. El estudio de la fotonica concierne al estudio de los láseres, amplificadores ópticos, holografía, fibras ópticas, cristales especiales, electroóptica, acustoóptica, óptica estadística, óptica cuántica. Los temas que se analizan dentro de la fotonica llevan a la creación de nuevas tecnologías en comunicación, sensores y computación.

Por otro lado también podemos decir que la óptica es una disciplina científica derivada de la física, encargada del estudio de la luz y sus distintos fenómenos que son de gran interés para la física. Estos fenómenos son de mucho interés porque los resultados de muchos experimentos se manifiestan por medio del sentido de la vista como fenómenos de colores. Igual de importante y de interés en cada detalle en el desarrollo histórico y el descubrimiento de los diferentes principios, conceptos y propiedades de la luz que dan origen a esos fenómenos.

Los numerosos experimentos se pueden agrupara juntos y clasificar uno de los tres siguientes títulos:

Óptica Geométrica. Propagación de la luz, velocidad infinita y reflexión.

Óptica Física. Difracción, interferencia, polarización y doble refracción.

Óptica cuántica. Efecto fotoeléctrico, efecto compton, excitación atómica y producción de pares.

Aplicaciones de la óptica en el ámbito del desarrollo tecnológico

El reciente desarrollo y crecimiento de la óptica ha tenido como consecuencia novedosas aplicaciones en toda actividad, podemos ver a grandes rasgos su aplicación en las áreas de instrumentación óptica, comunicaciones ópticas, metrología óptica y la óptica de frontera.

Instrumentación Óptica: Se incluye el estudio y diseño de elementos, y sistemas ópticos que se utilizan principalmente para colectar imágenes. Como ejemplo de ello podemos citar: lentes, prismas, espejos, microscopios, telescopios, etc. Los temas relacionados con la instrumentación óptica son: trazo de rayos, aberraciones, análisis de Fourier, difracción etc.

Comunicaciones Ópticas: En este grupo de aplicaciones se utiliza a la luz como portadora de información y se usan sistemas ópticos para la transmisión y recepción de señales. Los temas relacionados con esta área de aplicaciones son: cristales especiales, fibras ópticas, detectores, fuentes de luz (láseres), procesamiento de señales, holografía, óptica no lineal, entre otros. Una aplicación importante de la óptica en comunicaciones, es el empleo de fibra óptica para el envió de información a través de lo que conocemos como "internet".

Metrología Óptica: Tienen que ver con el monitoreo de parámetros físicos, usando sistemas y métodos de no contacto, utilizando luz, lo cual lleva a realizar pruebas no destructivas. Los temas relacionados con este polo de aplicaciones son: sistemas ópticos, polarización, interferencia, emisión de la luz, detectores de luz, procesamiento de imágenes, etc. La metrología óptica ha tenido un gran impacto en la solución de problemas industriales y de ingeniería, igualmente se han implementado técnicas de monitoreo en el área médica.

Óptica de Frontera: Investiga fenómenos relacionados con radiación luminosa de alta potencia, la rápida detección y transmisión de información generada con luz, nuevos materiales ópticos, fuentes de radiación y detección luminosa, Temas relacionados: coherencia, óptica cuántica, fibras fotónicas, óptica no lineal, etc. Las aplicaciones derivadas de estos estudios se reflejan en la aparición de nuevos tipos de láseres o bien en el perfeccionamiento de los ya existentes. Estas investigaciones también permiten el empleo de nuevos materiales para aplicaciones diversas como en las comunicaciones y sensores ópticos. La comprensión de nuevos fenómenos en este campo son empleados para mejorar la solución de algunos problemas ya existentes y para solucionar algunos otros que habían sido considerados con anterioridad.

En general, las aplicaciones más sobresalientes de estas cuatro áreas se manifiestan en la industria, la medicina, la biología, las comunicaciones, monitoreo ambiental, entre muchas otras.

En otras aplicaciones de la óptica encontramos la tomografía moderna, ya que involucran la proyección de datos provenientes de múltiples direcciones y el envío de datos para la creación de una reconstrucción tomografica a partir de un algoritmo de software procesado por ordenador. En este tipo de aplicación

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