Optica

ÓPTICA

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.

Estos numerosos experimentos se pueden agrupar juntos y clasificar bajo uno de los tres siguientes títulos:

OPTICA GEOMETRICA

-Propagación rectilínea de la luz

-Velocidad finita

-Reflexión

-Refracción

OPTICA FISICA

-Difracción

-Interferencia

-Polarización

-Doble refracción

OPTICA CUANTICA

-Efecto fotoeléctrico

-Efecto compto

-Excitación atómica

-Producción de pares

El análisis que continuación se hará cubre a la óptica geométrica y la óptica física y sus respectivos temas de estudio.

Historia de la óptica

Entre los vestigios de las antiguas civilizaciones se han hallado objetos que testimonian el interés por los fenómenos ópticos. Por ejemplo, en las ruinas de Nínive, antigua capital asiria, fue encontrada una pieza de cristal de roca, pulida en forma de lente convergente.

En Creta se hallaron dos lentes que datan de 1200 a. C. y que, según algún historiador fueron usadas como lentes de aumento.

Más antiguos aun, de entre los restos de tumbas egipcias se han extraído trozos de espejos metálicos, que probablemente no servían solo de adorno, sino también para desviar la luz del sol. ¿Cómo se explica uno de otra manera las hermosas decoraciones que cubren los muros interiores de las tumbas subterráneas, accesibles solo por estrechos retorcidos túneles? Porque resulta que no hay señal alguna de que sus autores hayan utilizado fuego para alumbrarse mientras pintaban.

Grandes filósofos, matemáticos e investigadores de la antigüedad se interesaron por el estudio de los fenómenos de la luz. Estos filósofos e investigadores como acristianes, los filósofos naturales los cuales confundían la luz con el fenómeno de la visión, los pitagóricos afirmaban que la visión es causada por la proyección de imágenes lanzadas desde los objetos hacia el ojo.

Varias otras afirmaciones por parte de Aristóteles en las cuales rechazaban dos teorías de la visión y proponía que el medio entre los objetos y el ojo desempeña un papel esencial. También los matemáticos griegos se preocuparon por la óptica, pero por sus aspectos geométricos, se planteaban afirmaciones acerca de porque los objetos se vuelven invisibles con la distancia, respondían que los rayos visuales que salen del ojo son divergentes, y cuando más se alejen de este, tanto más espacio dejan entre ellos. Observaciones geométricas tan importantes como la propagación rectilínea de la luz, y la igualdad de los ángulos de incidencia y de reflexión se hallan en los escritos sobre óptica atribuidos a Euclides, el grandioso geómetra alejandrino.

Un ejemplo del uso de los espejos cóncavos, según la historia emplearon los siracusanos para quemar las naves del invasor romano y que fueron producto de los estudios ópticos de Arquímedes. Arquímedes escribe en su obra catóptrica: "el rayo, sea o no reflejado, sigue siempre el camino más corto entre el objeto y el ojo". Y así otras grandes afirmaciones hechas por personajes que se interesaron en el análisis de la óptica e iniciaron el camino hacia las investigaciones futuras.

OPTICA EN LA EDAD MEDIA

El célebre científico árabe Ibn al-Haytham, conocido en Europa como Al-Hazan o Al-Hazen, quien vivió en el siglo x es el principal contribuyente de la óptica en la edad media.

Al-Hazen se dedicó con éxito a examinar las obras de os griegos y las mejoro. Ejemplo de ello es que logro establecer una distinción clara entre la luz como entidad física y el ojo como detector. Hizo importantes adelantos en la óptica de lentes y espejos y fue el primero en analizar correctamente los principios de la cámara oscura. Hizo un buen cálculo de la altura de la atmosfera, basado en la duración del crepúsculo. Además, anticipo un descubrimiento reservado a un lejano porvenir: que la luz viaja con una velocidad finita. A partir de estas investigaciones hemos heredado algunas de las palabras usadas para identificar las partes del ojo: retina, cornea, humor acuoso, humor vítreo…

En occidente, después de tres siglos una persona se aventuró a cuestionar los cánones aristotélicos: el monje Francisco Roger Bacon. Entre otras cosas, este investigador estudio a fondo la obra de la escuela árabe. Fue un aficionado de la óptica y consideraba que esta ciencia, además de ser bella, es indispensable para el conocimiento de otras ciencias´´.se cree que Bacon fue el inventor de los anteojos. Se dice que recomendaba su uso a los ancianos y a las personas débiles de la vista.

ESTANCIA DE LA OPTICA EN LA RENACIMIENTO.

Los científicos abandonaron la especulación escolástica y comenzaron a estudiar la naturaleza a través del experimento…, con notables resultados.

La primera gran figura de la óptica, Leonardo da Vinci. En su gran obra hay una parte dedicada a la óptica. Entre otras cosas formulo una teoría de la visión, en la que el ojo es comparado a una cámara oscura. Al igual que los pintores de la época, Leonardo se validó de la cámara oscura para hacer su croquis e incorporar los principios de la perspectiva en su pintura. Redacta en uno de sus escritos: "un pequeña abertura en el pestillo de la ventana proyecta sobre la pared interior del cuarto una imagen de los cuerpos que están más allá de la apertura.

Surgen después un importante personaje quien durante 30 años de dedico a hacer experimento en física, escribe en las primeras páginas de su libro Siderios Nontius ("el mensajero de las estrellas"): "hace diez meses me llegó la noticia que un holandés había una lente para espiar, que hace los objetos distantes parezcan cercanos. Al cabo de un breve tiempo logre fabricar un instrumento similar, a través de un estudio profundo de la teoría de la refracción". Este gran personaje fue Galileo Galilei.

Los descubrimientos celestes (incluidos cuatro de los satélites de Júpiter) los consignó rápidamente en su obra, antes mencionada y con la misma celeridad vendió el aparato a la alcaldía de Venecia, por ser una herramienta especialmente útil para las batallas navales.

Algunos de los escolásticos atacaron las afirmaciones de galileo ferozmente proclamado

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