Practica Optica

Práctica 1: Introducción experimental a la Óptica

1.- Introducción

2.- El láser

3.- Óptica geométrica

4.- Óptica ondulatoria

1.- Introducción

Destaca en la historia de la Física la cuestión de qué es la luz. En principio se

supuso que era algo que emitía el ojo, pero después se comprendió que procedía de los

objetos que se veían. Pero, ¿como llega hasta el ojo y produce la sensación de visión? ¿Es

una corriente de partículas? ¿Es un movimiento ondulatorio?

Llamamos luz al conjunto de ondas electromagnéticas cuya frecuencia está

comprendida entre 400 y 700 nanometros (1 nm = 10-9 m) a las cuales es sensible el ojo

humano. Por tanto podemos aplicar para su estudio la teoría electromagnética. Esta teoría

es correcta al describir la propagación de la luz pero falla al intentar explicar la interacción

de la luz y la materia (por ejemplo, el efecto fotoeléctrico sólo puede explicarse mediante

una teoría corpuscular).

Se concluye por tanto que la descripción de la luz presenta una naturaleza dual (al

igual que la descripción de las partículas) y que se tratará como onda o partícula según el

fenómeno a que se someta.

La propagación de la luz viene descrita por las ecuaciones de Maxwell de las ondas

electromagnéticas. Sin embargo, la aproximación de rayos es válida para la propagación de

cualquier movimiento ondulatorio si la longitud de onda es pequeña en comparación con

las dimensiones de las aberturas u obstáculos que la onda encuentra en su camino. Esta

suele ser la situación usual en la denominada Óptica Geométrica. En caso contrario, no

podemos realizar la aproximación de rayos y tendremos que tratar a la luz como la onda

electromagnética que es: estamos entonces en el ámbito de la Óptica Ondulatoria. Por

último, si queremos estudiar fenómenos de interacción luz-partículas, como por ejemplo

los efectos fotoeléctrico y Compton u otros fenómenos a nivel atómico en los que es

manifiesto el carácter discreto de la energía, tendremos que hacer uso de una teoría

corpuscular en el ámbito de la Física Cuántica.

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