Óptica: Óptica geométrica

Óptica (por Roger Bacon)

Imagen en Wikimedia Commons de Leinad-Z bajo licencia de dominio público

Por una vez, y sin que sirva de precedente, vamos a tratar un tema tiene poca física contundente detrás. Apenas unos pocos conceptos físicos y, a partir de ahí, mucha matemáticas, concrétamente geometría, pero de la sencilla. Se trata de la óptica geométrica.

Ya has aplicado las propiedades de la luz como onda electromagnética, incluso te hemos presentado las cosas que le ocurren a la luz cuando se propaga a través de diferentes medios, pero falta todavía algo importante, averiguar las trayectorias de la luz a través de diferentes medios. Para ello, se te mostrará una serie de construcciones puramente geométricas.

Podrás comprender todo lo que se te viene encima en este tema a partir de las leyes de la refracción y reflexión, además de la siguiente lista de leyes y definiciones que debes saber y, si no, te aconsejo que repases los temas anteriores:

  • La luz se propaga en línea recta en los medios homogéneos e isótropos (nos detendremos en esto en el siguiente apartado).
  • Para caracterizar la luz utilizamos el concepto de rayo luminoso, esto es una línea imaginaria en la dirección de propagación de la luz.
  • El concepto de índice de refracción, lo utilizamos para para caracterizar las propiedades ópticas del medio en el que se propaga la luz. Recuerda que se define como la relación entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y en el medio que se trate (v):

  • Principio de Fermat: Cuando la luz viaja entre dos puntos, lo hace por el camino en el que el tiempo invertido es el mínimo posible.

Para ilustrar esta presentación del tema y, de camino, te vayas haciendo una idea de qué va el asunto, te mostramos una imagen que muestra un diagrama de rayos realizado por Roger Bacon (siglo XIII)  relativo a la propagación de la luz en el interior de una gota de agua esférica, ¡que cosas hacían esos divertidos locos de antaño!