ÓPTICA

Es la rama de la Física que estudia la luz y los fenómenos que produce.

Óptica Geométrica.- Se basa en la teoría de los rayos de luz, al considerar que cualquier objeto visible emite rayos rectos de luz en cada punto de él y en todas direcciones a su alrededor. Cuando los rayos inciden sobre los cuerpos, pueden ser absorbidos, reflejados o desviados, pero si penetran en el ojo, activarán el sentido de la vista.

La luz viaja en línea recta a una velocidad aproximada de 300 mil km/seg en el vacío.

NATURALEZA DE LA LUZ

1.- Teoría antigua: Platón plantea que la  luz es algo que proviene de la vista.

2.- Teoría corpuscular: Newton expresa que la luz es una partícula.

3.- Teoría ondulatoria: Huygens dice que la luz tiene naturaleza de ondas.

4.- Teoría electromagnética: Según Maxwell, la luz es una onda electromagnética.

5.- Teoría cuántica: El precursor de ésta teoría es Max Planck. Dice que la luz viaja en paquetes de energía llamados cuantos. Einstein avala esta teoría.

De Broglie expresa que la luz tiene una naturaleza dual, o sea que se comporta como onda y corpúsculo a la vez.

Con relación a la luz, los cuerpos pueden clasificarse en:

Luminosos.- Son fuentes de luz, como el sol, estrellas y cuerpos incandescentes.

Iluminados.- Son los que reciben la luz de un cuerpo luminoso.

Los cuerpos iluminados son: opacos, transparentes y translúcidos.

TIPOS DE CUERPOS

Opaco.- Es el que no permite el paso de la luz a través de él, por lo que, si recibe rayos luminosos, proyectará una sombra definida.

Transparente.- Es el cuerpo que permite el paso de los rayos luminosos, por lo que se puede visualizar con claridad cualquier objeto colocado al otro lado de él.

Imagen tomada de: http://aulas.uruguayeduca.edu.uy/mod/book/tool/print/index.php?id=27312

Translúcido.- Permite el paso de la luz, pero la difunde de tal manera que los objetos no pueden ser distinguidos con claridad a través de él.

Imagen tomada de: http://aulas.uruguayeduca.edu.uy/mod/book/tool/print/index.php?id=27312

SOMBRA: Es una zona que no recibe luz por la interposición de un cuerpo opaco.

PENUMBRA: Es una región que recibe solamente una parte de luz.

FOTOMETRÍA: Es la parte de la óptica que se encarga de determinar las intensidades de las fuentes luminosas y las iluminaciones de las superficies.

Espectro electromagnético

Intensidad Luminosa.- Es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso.

Para cuantificar la intensidad  luminosa de una fuente de luz, se utiliza en el SI la Candela (Cd) y en el CGS la bujía decimal (bd).

Una bujía decimal equivale a la intensidad luminosa producida por una vela de 2 cm de diámetro, cuya llama es de 5 cm de altura.

1 Cd= 1 bd

La mayoría de las fuentes de luz emiten energía electromagnética distribuida en varias longitudes de onda. Si se suministra energía eléctrica a una lámpara, ésta emitirá radiación. Esta energía radiante emitida por la lámpara por unidad de tiempo se llama potencia radiante o flujo radiante. 

Sólo una pequeña parte de esta potencia radiante se encuentra en la región visible: en la región entre 400 y 700 nm. El sentido de la vista depende tan sólo de la energía radiada visible o luminosa por unidad de tiempo.

El flujo luminoso F es la parte de la potencia radiante total emitida por una fuente de luz que es capaz de afectar el sentido de la vista.

El flujo luminoso es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie normal (perpendicular) a los rayos de luz.

El flujo luminoso expresa la cantidad de luz emitida por segundo por una fuente de luz ponderada respecto a la sensibilidad espectral del ojo humano.

Imagen tomada de: https://www.areatecnologia.com/electricidad/luminotecnia.html

La unidad del flujo luminoso en el SI es el Lumen (lu)

Un lumen es el flujo luminoso recibido durante 1 segundo por una superficie de 1 m², limitada dentro de una esfera de 1 m de radio y en cuyo centro se encuentra una fuente con una intensidad luminosa de 1 Candela.

ILUMINACIÓN

Una superficie está iluminada cuando recibe una cierta cantidad de luz.

La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos. Su unidad de medida es el Lux (lx).

Espejos planos angulares

Se forman espejos planos angulares cuando se unen dos espejos planos por uno de sus lados formando un ángulo determinado. Si de coloca un objeto en medio de ellos se observará un número N de imágenes. Éste número de imágenes dependerá de la medida del ángulo.