Metrologia

La Metrología óptica es la rama de la óptica que tiene como propósito efectuar medidas de muy alta precisión usando las ondas de la luz como escala. Esto se hace por medio de unos instrumentos llamados interferómetros, basados en el fenómeno de la interferencia. Ya que dicha aplicación está fundamentada en la naturaleza ondulatoria de la luz, se comenzará por describir brevemente la historia del desarrollo de los conceptos sobre la naturaleza de la luz. Newton nos comenta en sus escritos como después de haber dejado una habitación a oscuras y realizado un diminuto agujero para que penetrase una pequeña cantidad de luz, coloca un prisma triangular de cristal delante del agujero para que la luz se refracte sobre la pared, y así poder observar los colores que se producen. Lo que Newton consiguió fue la descomposición de la luz en los colores del espectro. Estos colores son básicamente el Azul violáceo, el Azul celeste, el Verde, el Amarillo, el Rojo anaranjado y el Rojo púrpura. Este fenómeno lo podemos contemplar con mucha frecuencia, cuando la luz se refracta en el borde de un cristal o de un plástico. También cuando llueve y hace sol, las gotas de agua de la lluvia realizan la misma operación que el prisma de Newton y descomponen la luz produciendo los colores del arco iris. Newton dedujo, por tanto, que la luz solar contiene todos los colores que podemos observar en la naturaleza. A partir del hallazgo de Newton, Thomas Young llegó a la conclusión que todos los colores del espectro luminoso podían ser reducidos a tres colores básicos: el rojo, el verde y el azul, con los cuales se podía volver a conseguir la luz blanca. Fue idea del físico holandés C. Huygens que la luz se propaga mediante ondas mecánicas emitidas por un foco luminoso. La luz para propagarse necesitaba un medio material de gran elasticidad, impalpable que todo lo llena, incluyendo el vacío, puesto que la luz también se propaga en él. A este medio se le llamó éter. La energía luminosa no está concentrada en cada partícula, como en la teoría corpuscular sino que está repartida por todo el frente de onda. El frente de onda es perpendicular a las direcciones de propagación. La teoría ondulatoria explica perfectamente los fenómenos luminosos mediante una construcción geométrica llamada principio de Huygens. Además según esta teoría, la luz se propaga con mayor velocidad en los medios menos densos, a pesar de esto, la teoría de Huygens fue olvidada durante un siglo debido a la gran autoridad de Newton. En 1801 el inglés T. Young dio un gran impulso a la teoría ondulatoria explicando el fenómeno de las interferencias y midiendo las longitudes de onda correspondientes a los distintos colores del espectro. A finales del siglo XIX se sabía ya que la velocidad de la luz en el agua era menor que la velocidad de la luz en el aire contrariamente a las hipótesis de la teoría corpuscular de Newton. En 1864 Maxwell obtuvo una serie de ecuaciones

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