Leyes de la óptica

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Leyes de la óptica: La óptica está dividida en óptica geométrica y óptica ondulatoria.

Óptica geométrica: estudia los fenómenos que se producen cuando un haz de radiación luminosa incide sobre cuerpos transparentes u opacos, o interfiere con otras radiaciones luminosas. El ojo contiene partículas donde se puede ver que la pantalla refleja Cavidades luminosas Su teoría, que es de origen geométrico, presupone que la luz se propaga en línea recta en un medio homogéneo.

Óptica ondulatoria: se ocupa de los fenómenos de difracción, interferencia y polarización, que pueden explicarse admitiendo la naturaleza ondulatoria de la luz. Supone que la luz se propaga según ondas transversales. Los rayos luminosos son las trayectorias perpendiculares a la superficie de la onda.

Índice de refracción[editar]

Cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio.

 n={c \over v}

Éste índice siempre será mayor que 1 ya que la velocidad de la luz en el vacío es la máxima que puede tener la luz.
En los medios homogéneos este índice es constante

Reflexión y Refracción[editar]

Cuando un rayo luminoso que viaja por un medio incide en una superficie que lo separa de otro medio con distintos índices de refracción, ocurren éstos dos fenómenos. Los rayos que pasan al otro medio se dicen que han sufrido una Refracción y se les denomina rayos refractados. Y los rayos que no cambian de medio, podríamos decir que "rebotan", han sufrido una Reflexión y se les denomina rayos reflejados.

Principio de Huygens-Fresnel[editar]

La onda reflejada (y también la refractada) está formada por la envolvente de las ondas elementales producidas al mismo tiempo en puntos distintos de la superficie. El rayo reflejado es perpendicular a la onda reflejada, como el rayo incidente respecto a la onda incidente.

Principio de Fermat[editar]

El rayo incidente se divide en dos partes, de manera que satisface las condiciones para las cuales el recorrido entre dos puntos a través de la superficie de separación, se realiza en un tiempo mínimo.

Reflexión total[editar]

Reflexión total

Este fenómeno se da cuando el rayo de luz no es refractado. Si el rayo proviene de un medio con un índice de refracción mayor n2, incide sobre una superficie con índice de refracción menor, n1, se refleja totalmente:

\sin \alpha = {n_1 \over n_2}

Donde α es el ángulo de incidencia que recibe el nombre de ángulo límite o crítico.

Birrefringencia o doble refracción[editar]

La birrefringencia, también conocida como doble refracción, se observa cuando una radiación luminosa incide sobre un medio no isótropo, la onda se descompone en dos distintas que se propagan en diferentes direcciones.
La primera sigue las leyes normales de la refracción y se llama rayo ordinario; la otra tiene una velocidad y un índice de refracción variables y se llama rayo extraordinario. Ambas ondas están polarizadas perpendicularmente.

Este efecto se puede observar en la calcita o espato de Islandia.