justificación:
este bloc esta echo con el fin de informar y dar a conocer las partes de la óptica y su diferentes ramas lo cual lograra facilitar y ayudar a tener mejores notas en nuestras tareas y trabajos, este bloc nos quiere dar a conocer la óptica explicando amplia mente sus ramas .
objetivo:
el objetivo de este bloc es ayudar a los estudiantes u trabajadores para dar a conocer el tema de la óptica ampliando su conocimiento dando un buen reconocimiento,esto podrá ayudar a muchos explicándoles que es la óptica eficazmente y de una forma fácil y sencilla
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¿quien soy?
En la Edad Antigua se conocía la propagación rectilínea de la luz, la reflexión y refracción. Dos filósofos y matemáticos griegos escribieron tratados sobre óptica:Empédocles y Euclides.
Ya en la Edad Moderna René Descartes consideraba la luz como una onda de presión transmitida a través de un medio elástico perfecto (el éter) que llenaba el espacio. Atribuyó los diferentes colores a movimientos rotatorios de diferentes velocidades de las partículas en el medio.
La ley de la refracción fue descubierta experimentalmente en 1621 por Willebrord Snell. En 1657 Pierre de Fermat anunció el principio del tiempo mínimo y a partir de él dedujo la ley de la refracción.
En la refracción el rayo de luz que se atraviesa de un medio transparente a otro, se denomina rayo incidente; el rayo de luz que se desvía al ingresar al segundo medio transparente se denomina rayo refractado; el ángulo en que el rayo incidente, al ingresar al segundo medio, forma con la perpendicular al mismo, se denomina ángulo de incidencia; el ángulo que el rayo incidente forma con el rayo refractado, al desviarse, se denomina ángulo de refracción o ángulo indeterminado.
Índice
Interferencia y difracción:
Interferencia (esquema simulado).
Dispersión de la luz en dos prismas de distinto material.
En la época en que Newton publicó su teoría del color, no se conocía si la luz se propagaba instantáneamente o no. El descubrimiento de la velocidad finita de la luz lo realizó en 1675 Olaf Roemer a partir de observaciones de loseclipses de Júpiter.
Primeras teorías y otros fenómenos :
Por su parte, Hoke fue de los primeros defensores de la teoría ondulatoria que fue extendida y mejorada por Christian Huygens que enunció el principio que lleva su nombre, según el cual cada punto perturbado por una onda puede considerarse como el centro de una nueva onda secundaria, la envolvente de estas ondas secundarias define el frente de onda en un tiempo posterior. Con la ayuda de este principio, consiguió deducir las leyes de la reflexión y refracción. También pudo interpretar la doble refracción del espato de Islandia, fenómeno descubierto en 1669 por Erasmus Bartholinus, gracias a la suposición de la transmisión de una onda secundaria elipsoidal, además de la principal de forma esférica. Durante esta investigación Huygens descubrió la polarización. Cada uno de los dos rayos emergentes de la refracción del espato de Islandia puede extinguirse haciéndolo pasar por un segundo cristal del mismo material, rotado alrededor de un eje con la misma dirección que el rayo luminoso. Fue sin embargo Newton el que consiguió interpretar este fenómeno, suponiendo que los rayos tenían “lados”, propiedad que le pareció una objeción insuperable para la teoría ondulatoria de la luz, ya que en aquella época los científicos sólo estaban familiarizados con las ondas longitudinales.
El prestigio de Newton, indujo el rechazo por parte de la comunidad científica de la teoría ondulatoria, durante casi un siglo, con algunas excepciones, como la deLeonhard Euler. No fue hasta el comienzo del Siglo XIX en que nuevos progresos llevaron a la aceptación generalizada de la teoría ondulatoria. El primero de ellos fue la enunciación por Thomas Young en 1801, del principio de interferencia y la explicación de los colores de películas delgadas. Sin embargo, como fueron expresadas en términos cualitativos no consiguieron reconocimiento generalizado. En esta misma época Étienne-Louis Malus describió la polarización por reflexión, en 1808 observó la reflexión del Sol desde una ventana a través de un cristal de espato de Islandia y encontró que las dos imágenes birrefringentes variaban sus intensidades relativas al rotar el cristal, aunque Malus no intentó interpretar el fenómeno.
Aportes de Fresnel :
Augustin-Jean Fresnel ganó un premio instituido en 1818 por la academia de París por la explicación de la difracción, basándose en la teoría ondulatoria, que fue la primera de una serie de investigaciones que, en el curso de algunos años, terminaron por desacreditar completamente la teoría corpuscular. Los principios básicos utilizados fueron: el principio de Huygens y el de interferencia de Young, los cuales, según demostró Fresnel, son suficientes para explicar, no sólo la propagación rectilínea, sino las desviaciones de dicho comportamiento (como la difracción). Fresnel calculó la difracción causada por rendijas, pequeñas aperturas y pantallas. Una confirmación experimental de su teoría de la difracción fue la verificación realizada por François Jean Dominique Arago de una predicción de Poisson a partir de las teorías de Fresnel, que es la existencia de una mancha brillante en el centro de la sombra de un disco circular pequeño.
En el mismo año Fresnel también investigó el problema de la influencia del movimiento terrestre en la propagación de la luz. Básicamente el problema consistía en determinar si existe alguna diferencia entre la luz de las estrellas y la de fuentes terrestres. Arago encontró experimentalmente que (aparte de la aberración) no había diferencia. Sobre la base de este descubrimiento Fresnel desarrolló su teoría de la convección parcial del éter por interacción con la materia, sus resultados fueron confirmados experimentalmente en 1851 por Armand Hyppolyte. Junto con Arago, Fresnel investigó la interferencia de rayos polarizados y encontró en 1816que dos rayos polarizados perpendicularmente uno al otro, nunca interferían. Este hecho no pudo ser reconciliado con la hipótesis de ondas longitudinales, que hasta entonces se había dado por segura. Young explicó en 1817 el fenómeno con la suposición de ondas transversales.
Fresnel intentó explicar la propagación de la luz como ondas en un material (éter) y dado que en un fluido sólo son posibles las oscilaciones elásticas longitudinales, concluyó que el éter debía comportarse como un sólido, pero como en aquella época la teoría de ondas elásticas en sólidos no estaba desarrollada, Fresnel intentó deducir las propiedades del éter de la observación experimental. Su punto de partida fueron las leyes de propagación en cristales. En 1832, William Rowan Hamiltonpredijo a partir de las teorías de Fresnel la denominada refracción cónica, confirmada posteriormente de forma experimental por Humprey Lloyd.
Fue también Fresnel el que en 1821 dio la primera indicación de las causas de la dispersión al considerar la estructura molecular de la materia, idea desarrollada posteriormente por Cauchy.
Los modelos dinámicos de los mecanismos de las vibraciones del éter, llevaron a Fresnel a deducir las leyes que ahora llevan su nombre y que gobiernan la intensidad y polarización de los rayos luminosos producidos por la reflexión y refracción.
La teoría del éter
En 1850 Foucault, Fizeau y Breguet realizaron un experimento crucial para decidir entre las teorías ondulatoria y corpuscular. El experimento fue propuesto inicialmente por Arago y consiste en medir la velocidad de la luz en aire y agua. La teoría corpuscular explica la refracción en términos de la atracción de los corpúsculos luminosos hacia el medio más denso, lo que implica una velocidad mayor en el medio más denso. Por otra parte, la teoría ondulatoria implica, de acuerdo con el principio de Huygens que en el medio más denso la velocidad es menor.
En las décadas que siguieron, se desarrolló la teoría del éter. El primer paso fue la formulación de una teoría de la elasticidad de los cuerpos sólidos desarrollada por Claude Louis Marie Henri Navier que consideró que la materia consiste de un conjunto de partículas ejerciendo entre ellas fuerzas a lo largo de las líneas que los unen. Diferentes desarrollos aplicables a la Óptica fueron realizados por Siméon Denis Poisson, George Green, James MacCullagh y Franz Neuman. Todas ellas encontraban dificultades por intentar explicar el fenómeno óptico en términos mecánicos. Por ejemplo, al incidir sobre un medio una onda transversal, se deberían producir ondas, tanto longitudinales como transversales, pero, según los experimentos de Arago y Fresnel, solo se producen del segundo tipo. Otra objeción a la hipótesis del éter es la ausencia de resistencia al movimiento de los planetas.
Un primer paso para abandonar el concepto de éter elástico lo realizó MacCullagh, que postuló un medio con propiedades diferentes a la de los cuerpos ordinarios. Las leyes de propagación de ondas en este tipo de éter son similares a las ecuaciones electromagnéticas de Maxwell.
A pesar de las dificultades, la teoría del éter elástico persistió y recibió aportaciones de físicos del siglo XIX, entre ellos William Thomson (Lord Kelvin), Carl Neumann, John William Strutt (Lord Rayleigh) y Gustav Kirchhoff.
Las ondas luminosas como ondas electromagnéticas
Mientras tanto, las investigaciones en electricidad y magnetismo se desarrollaban culminando en los descubrimientos de Michael Faraday. James Clerk Maxwellconsiguió resumir todo el conocimiento previo en este campo en un sistema de ecuaciones que establecían la posibilidad de ondas electromagnéticas con una velocidad que podía calcularse a partir de los resultados de medidas eléctricas y magnéticas. Cuando Rudolph Kohlrausch y Wilhelm Eduard Weber realizaron estas medidas, la velocidad obtenida resultó coincidir con la velocidad de la luz. Esto llevó a Maxwell a especular que las ondas luminosas eran electromagnéticas, lo que se verificó experimentalmente en 1888 por Heinrich Hertz.
La teoría cuántica :
Pero, incluso la teoría electromagnética de la luz es incapaz de explicar el proceso de emisión y absorción. Para ello, Einstein y otros desarrollaron una teoría cuántica basada en fotones de luz difractada. Esta línea de investigación ha permitido desarrollar una teoría bien verificada experimentalmente, y que ha supuesto la base de la óptica cuántica tal y como la conocemos hoy en día.
Las leyes que rigen estos últimos procesos comenzaron a dilucidarse con Joseph von Fraunhofer que descubrió entre 1814-1817 líneas oscuras en el espectro solar. La interpretación como líneas de absorción de las mismas se dio por primera vez en 1861 sobre la base de los experimentos de Robert Wilhelm Bunsen yGustav Kirchhoff. La luz de espectro continuo del Sol, al pasar por los gases de la atmósfera solar, pierde por absorción, justamente aquellas frecuencias que los gases que la componen emiten. Este descubrimiento marca el inicio del análisis espectral que se base en que cada elemento químico tiene un espectro de líneas característico. El estudio de estos espectros no pertenece exclusivamente al campo de la Óptica ya que involucra la mecánica de los propios átomos y las leyes de las líneas espectrales revelan información, no tanto sobre la naturaleza de la luz como la estructura de las partículas emisoras.
Finalmente la comunidad científica acabó aceptando que la mecánica clásica es inadecuada para una descripción correcta de los sucesos que ocurren en el interior de los átomos y debe ser reemplazada por la teoría cuántica. La aplicación de la misma permitió a Niels Bohr explicar las leyes de las líneas espectrales de los gases. Así pues, la mecánica cuántica ha influido decisivamente sobre el concepto científico de la naturaleza de la luz. Fue Albert Einstein el que, basándose en los cuantos de Planck retomó la teoría corpuscular de la luz en una nueva forma, asignándole realidad física de dichos cuantos (fotones). De este modo pudo explicar algunos fenómenos que se habían descubierto, relativos a la transformación de la luz en energía corpuscular que eran inexplicables con la teoría ondulatoria. Así, en el efecto fotoeléctrico la energía impartida a las partículas secundarias es independiente de la intensidad y es proporcional a la frecuencia de la luz.
La teoría detallada de la interacción entre campo y materia requiere de los métodos de la mecánica cuántica (cuantización del campo). En el caso de la radiación electromagnética, Dirac fue el primero en realizarlo, fundando las bases de la óptica cuántica.
La óptica a su vez ha influido decisivamente en otros frentes de la física, en particular la rama de la óptica de cuerpos en movimiento participó en el desarrollo de lateoría de la relatividad. El primer fenómeno observado en este campo fue la aberración de las estrellas fijas, estudiado por James Bradley en 1728. El fenómeno aparece con la observación de las estrellas en diferentes posiciones angulares, dependiendo del movimiento de la Tierra respecto a la dirección del haz de luz. Bradley interpretó el fenómeno como causado por la velocidad finita de la luz y pudo determinar su velocidad de este modo. Otro fenómeno de la óptica de cuerpos en movimiento es la convección de la luz por los cuerpos en movimiento, que Fresnel mostró se podía entenderse como la participación de éter en el movimiento con sólo una fracción de la velocidad del cuerpo en movimiento.
Fizeau demostró después esta convección experimentalmente con la ayuda de flujos de agua. El efecto del movimiento de la fuente luminosa fue estudiado porChristian Doppler, que formuló el principio de su mismo nombre. Hertz fue el primero en intentar generalizar las leyes de Maxwell a objetos en movimiento. Su formulación, sin embargo, entraba en conflicto con algunos experimentos. Otro investigador en este campo fue Hendrik Antoon Lorentz que supuso el éter en estado de reposo absoluto como portador del campo electromagnético y dedujo las propiedades de los cuerpos materiales a partir de la interacción de partículas eléctricas elementales (los electrones). Pudo deducir el coeficiente de convección de Fresnel a partir de su teoría, así como el resto de fenómenos conocidos en1895. Sin embargo con la mejora de la precisión en la determinación de caminos ópticos, obtenida gracias al interferómetro de Albert Abraham Michelson con el que se descubrió una anomalía: resultó imposible demostrar la existencia de un corrimiento del éter requerida por la teoría del éter estacionario. Esta anomalía fue resuelta por Albert Einstein en 1905 con su teoría especial de la relatividad.
Óptica moderna:
La óptica moderna abarca las áreas de la ciencia y la ingeniería óptica que se hicieron populares en el siglo XX. Estas áreas de la ciencia óptica normalmente se refieren a la electromagnética o las propiedades cuánticas de la luz, pero no incluyen otros temas. Un subcampo importante de la óptica moderna, la óptica cuántica, que trata de propiedades mecánicas especialmente la cuántica de la luz. La óptica cuántica no es sólo teórica, algunos de los dispositivos modernos, como el láser, tienen sus principios de funcionamiento que dependen de la mecánica cuántica. Detectores de luz, tales como fotomultiplicadores y channeltrons, responden a fotones individuales. Sensores electrónicos de imagen, como CD´s, la exposición de ruido de disparo correspondiente a las estadísticas de los distintos eventos de fotones.Diodos emisores de luz y células fotovoltaicas, tampoco pueden entenderse sin la mecánica cuántica. En el estudio de estos dispositivos, la óptica cuántica a menudo se superpone con la electrónica cuántica.
Áreas especializadas en la investigación de la óptica incluyen el estudio de cómo la luz interactúa con materiales específicos como en la óptica de cristal y metamateriales. Otra investigación se centra en la fenomenología de las ondas electromagnéticas, como en óptica singular, la óptica sin imágenes, la óptica no lineal y óptica estadística, y radiometría. Además, los ingenieros informáticos han tomado un interés en la óptica integrada, la visión artificial y computación fotónica como posibles componentes de la "próxima generación" de ordenadores.
Hoy en día, la ciencia pura de la óptica se llama la ciencia óptica o física óptica para distinguirlo de las ciencias aplicadas óptica, que se conocen como ingeniería óptica. Subcampos destacados de la ingeniería óptica incluyen ingeniería de iluminación, la fotónica y optoelectrónica, con aplicaciones prácticas como objetivo el diseño, fabricación y ensayo de componentes ópticos y de procesamiento de imágenes. Algunos de estos campos se superponen, con límites difusos entre los términos de los temas que significan cosas diferentes en diferentes partes del mundo y en diferentes áreas de la industria.
Láser:
Un láser es un dispositivo que emite luz (radiación electromagnética) a través de un proceso conocido como emisión estimulada. El término láser es un acrónimo para la amplificación de luz por emisión estimulada de radiación. La luz láser es generalmente coherente, lo que significa que la luz es emitida en un estrecho de baja divergencia del haz, o se puede convertir en una con el la ayuda de componentes ópticos tales como lentes.
El primer láser fue demostrado el 16 de mayo de 1960 por Theodore Maiman en el Hughes Research Laboratories. Cuando se inventó por primera vez, se les llamaba "una solución buscando un problema". Desde entonces, los láser se han convertido en uno de varios millones de dólares de la industria, la búsqueda de la utilidad en miles de aplicaciones muy variadas. La primera aplicación de los láser visibles en la vida cotidiana de la población en general era el supermercado de código de barras escáner, introducido en 1974. El reproductor de laserdisc, introducido en 1978, fue el primer producto de consumo con éxito para incluir un láser, pero el reproductor de discos compactos fue el primer dispositivo equipado con láser que llegó a ser verdaderamente común en los hogares de los consumidores, a partir de 1982. Estos dispositivos de almacenaje ópticos usan un láser de semiconductor de menos de un milímetro de ancho para explorar la superficie de la disco para la recuperación de datos. La comunicación de fibra óptica confía en láser para transmitir las cantidades grandes de información en la velocidad de luz. Otros usos comunes de láser incluyen impresoras de láser e indicadores de láser. Los láser son usados en la medicina en áreas como "la cirugía sin sangre" , la cirugía de ojo de láser, y la microdisección de captura de láser y en usos militares como sistemas de defensa de misil, contramedidas electrópticas (EOCM), y LIDAR. Los láser también son usados en hologramas, juegos de luces de láser, y el retiro de pelo de láser
Teorías científicas
Desde el punto de vista físico, la luz es una onda electromagnética. Según el modelo utilizado para la luz, se distingue entre las siguientes ramas, por orden creciente de precisión (cada rama utiliza un modelo simplificado del empleado por la siguiente):
· La óptica geométrica: Trata a la luz como un conjunto de rayos que cumplen el principio de Fermat. Se utiliza en el estudio de la transmisión de la luz por medios homogéneos (lentes, espejos), la reflexión y la refracción.
· La óptica electromagnética u óptica física: Considera a la luz como una onda electromagnética, explicando así la difracción, interferencia, reflectancia ytransmitancia, y los fenómenos de polarización y anisotropía.
· La óptica cuántica: Estudio cuántico de la interacción entre las ondas electromagnéticas y la materia, en el que la dualidad onda-corpúsculo desempeña un papel crucial.
Espectro electromagnético
Si bien la Óptica se inició como una rama de la física distinta del electromagnetismo en la actualidad se sabe que la luz visible parte del espectro electromagnético, que no es más que el conjunto de todas las frecuencias de vibración de las ondas electromagnéticas. Los colores visibles al ojo humano se agrupan en la parte del "Espectro visible".
Véase también
Aberración longitudinal: La aberración longitudinal es, en óptica, la distancia a lo largo del eje óptico desde el foco de los rayos paraxiales hasta el punto en que los rayos provenientes de los bordes exteriores de las lentes o superficies reflectantes intersecan dicho eje.
En la aberración de cromatismo, la distancia, medida sobre el eje óptico, entre los focos de dos colores patrón
Arco iris: Un arcoíris,1 arco iris o iris es un fenómeno óptico y meteorológico que produce la aparición de un espectro de frecuencias de luz continuo en el cielo cuando los rayos del sol atraviesan pequeñas gotas de agua contenidas en laatmósfera terrestre. La forma es la suma de un arco multicolor con el rojo hacia la parte exterior y el violeta hacia la interior.
Menos frecuente es el arcoíris doble, el cual incluye un segundo arco más tenue con los colores invertidos, es decir, el rojo hacia el interior y el violeta hacia el exterior. De acuerdo con sir Isaac Newton, habría 7 colores fundamentales, el rojo, elnaranja, el amarillo, el verde, el azul, el añil y el violeta, en el sistema RYB, tres primarios, tres secundarios y un terciario; en el RGB, tres primarios, un secundario y un terciario.
Aumento lateral o transversal
Consideremos un sistema óptico que forma imagen de un objeto normal al eje. Si el objeto tiene un tamaño yo y la imagen un tamaño yi, se define el aumento lateral MT como:
En un dioptrio esférico seria:
Donde si es la distancia desde el el dioptrio a la imagen y so la distancia del dioptrio al objeto.
Si 
El tamaño de la imagen es mayor que el del objeto.
Si
El tamaño del objeto es mayor que la imagen.
Si
La imagen es derecha.
Si
La imagen está invertida.
El tamaño de la imagen es mayor que el del objeto.Si
El tamaño del objeto es mayor que la imagen.Si
La imagen es derecha.Si
La imagen está invertida.A tener en cuenta que si superponemos distintos dioptrios entonces:
Aumento angular
Se define el aumento angular que produce el sistema óptico para el observador como el cociente entre el ángulo que ocupa en el campo de visión la imagen y el ángulo que ocupa el objeto visto sin el sistema óptico:
Donde la aproximación será correcta siempre estemos en aproximación paraxial y, por tanto podemos aproximar:
Donde la aproximación será correcta siempre estemos en aproximación paraxial y, por tanto podemos aproximar:
· Aumento en una lupa:
Teniendo en cuenta que la distancia mínima a la que el ojo es capaz de enfocar es de unos 25cm como media tenemos fijado do=25cm por tanto:
Existen dos tipos de telescopios:
1. Astronómico:
La imagen está invertida; usa dos lentes convergentes.
2. De Galileo o Terrestre:
La imagen no sale invertida; usan una lente convergente y otra divergente.
· Derivación sanitaria: La derivación o interconsulta es el acto de remitir a un paciente, mediante un parte interconsulta, a otro profesional sanitario, para ofrecerle una atención complementaria tanto para su diagnóstico, su tratamiento como su rehabilitación. La más frecuente es entre los médicos de cabecera y los médicos especialistas, pero también se puede establecer con losenfermeros, los farmacéuticos, los fisioterapeutas, los podólogos, los psicólogos, los odontólogos, los ópticos, o losortopedas.
· Difracción: En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que se basa en la desviación de estas al encontrar un obstáculo o al atravesar una rendija. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz visible y las ondas de radio. También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difracción, el haz colimado de ondas de luz de un láser debe finalmente divergir en un rayo más amplio a una cierta distancia del emisor.
Efecto Doppler: El efecto Doppler, llamado así por el físico austríaco Christian Andreas Doppler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels (Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros).
El científico neerlandés Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot investigó esta hipótesis en 1845 para el caso de ondas sonoras y confirmó que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja. Hippolyte Fizeau descubrió independientemente el mismo fenómeno en el caso de ondas electromagnéticas en 1848. En Francia este efecto se conoce como "efecto Doppler-Fizeau" y en los Países Bajos como el "efecto Doppler-Gestirne"
Fotón: En física moderna, el fotón (en griego φῶς phōs (gen. φωτός) 'luz', y -ón) es la partícula elemental responsable de las manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético. Es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible (espectro electromagnético), la luz infrarroja, las microondas y las ondas de radio. El fotón tiene una masa invariante cero ,Nota 1 y viaja en el vacío con una velocidad constante 
. Como todos los cuantos, el fotón presenta tanto propiedades corpusculares como ondulatorias ("dualidad onda-corpúsculo"). Se comporta como una onda en fenómenos como la refracción que tiene lugar en una lente, o en la cancelación por interferencia destructiva de ondas reflejadas; sin embargo, se comporta como una partícula cuando interactúa con la materia para transferir una cantidad fija de energía, que viene dada por la expresión.
. Como todos los cuantos, el fotón presenta tanto propiedades corpusculares como ondulatorias ("dualidad onda-corpúsculo"). Se comporta como una onda en fenómenos como la refracción que tiene lugar en una lente, o en la cancelación por interferencia destructiva de ondas reflejadas; sin embargo, se comporta como una partícula cuando interactúa con la materia para transferir una cantidad fija de energía, que viene dada por la expresión.
Ilusión óptica: Una ilusión óptica es cualquier ilusión del sentido de la vista que nos lleva a percibir la realidad de varias formas. Éstas pueden ser de carácter fisiológico asociados a los efectos de una estimulación excesiva en los ojos o el cerebro (brillo, color, movimiento, etc., como el encandilamiento tras ver una luz potente) o cognitivo en las que interviene nuestro conocimiento del mundo (como el Jarrón Rubin en el que percibimos dos caras o un jarrón indistintamente). Las ilusiones cognitivas se dividen habitualmente en ilusiones de ambigüedad, ilusiones de distorsión, ilusiones paradójicas e ilusiones ficticias (alucinaciones) donde las imágenes no son perceptibles con claridad por el ojo humano, ya que nuestro cerebro solo puede asimilar una imagen a la vez. En conclusión, el cerebro humano solo puede concentrarse en un objeto, por lo que, cuando se presentan dos formas en una sola imagen, se ocasiona confusión y el cerebro entra en desorden, con lo cual este lleva a ver otra visión de lo visto.
Algunas ilusiones ópticas son:
Lente: Estrictamente, una Lente óptica es cualquier entidad capaz de desviar los rayos de luz. En un uso más vulgar de la palabra, los lentes son objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva. Sin embargo, otros dispositivos como lentes de Fresnel, que desvían la luz por medio del fenómeno de difracción, son de gran utilidad y uso por su bajo costo constructivo y el delgado espacio que ocupan las mismas.
Las lentes más comunes están basadas en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos al incidir en puntos diferentes del lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos olentillas. También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios, con la función de servir como objetivos o como oculares. El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando unalente convergente (lente positiva) como objetivo y otra divergente (lente negativa) como ocular. Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.
En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias, cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos masivos, y se curva en su trayectoria.
Longitud de onda: La longitud de onda es la distancia real que recorre una perturbación (una onda) en un determinado intervalo de tiempo. Ese intervalo de tiempo es el transcurrido entre dos máximos consecutivos de alguna propiedad física de la onda. En el caso de las ondas electromagnéticas esa propiedad física (que varía en el tiempo produciendo una perturbación) puede ser, por ejemplo, su efecto eléctrico (su campo eléctrico) el cual, según avanza la onda, aumenta hasta un máximo, disminuye hasta anularse, cambia de signo para hacerse negativo llegando a un mínimo (máximo negativo). Después, aumenta hasta anularse, cambia de signo y se hace de nuevo máximo (positivo). Esta variación del efecto eléctrico en el tiempo, si la representamos en un papel, obtenemos "crestas" y "valles" (obtenemos una curva sinusoidal) pero la onda electromagnética no "tiene" crestas y valles.
Otra propiedad física, que podríamos haber utilizado para medir la longitud de onda de las ondas electromagnéticas, es su efecto magnético (su campo magnético), que también varía en el tiempo.1 2
En el caso de las ondas llamadas "olas del mar", esa propiedad puede ser la posición de una de sus moléculas respecto al nivel medio del mar. La perturbación avanza a una determinada velocidad (que depende de varios aspectos que aquí no son relevantes). Si medimos lo que avanza la perturbación en el transcurso de tiempo empleado por una de sus moléculas en pasar dos veces consecutivas por un máximo en su posición respecto al nivel medio del mar, obtendremos la longitud de onda de esa onda que llamábamos "olas del mar". En este caso, esa distancia (esa longitud de onda) coincide con la separación entre dos crestas consecutivas, pero no es conveniente quedarse con la idea de que todas las ondas tienen "crestas". La luz no las tiene. La definición de "distancia recorrida por la perturbación (no por el material, moléculas, etc. ) en una determinada duración de tiempo" es la definición válida.1 2
Si representamos en dos dimensiones cómo varía esa propiedad física con la distancia que recorre la onda obtenemos una curva cuyo aspecto muestra cierta periodicidad. En muchos casos esa curva tiene aspecto sinusoidal. La distancia entre dos máximos de esa curva sinusoidal nos muestra el valor (expresado en metros, centímetros o cualquier otra unidad de medida de distancia) de la longitud de onda, pero no "es" la longitud de onda. La longitud de onda es una distancia real recorrida por la onda. No es la distancia entre dos máximos de una curva pintada en un papel. Como es lógico, para poder representar esta curva, necesitamos conocer la velocidad a la que avanza la onda. Las ondas electromagnéticas que llamamos "luz visible" pasan de un máximo de su campo eléctrico a un mínimo y otra vez a un máximo varios billones de veces por segundo. A pesar de que la onda va a una velocidad de casi 300 000 km/s, la distancia que puede recorrer la onda entre dos máximos consecutivos de su campo eléctrico es pequeñísima (nanómetros). En cambio, las ondas electromagnéticas que llamamos "ondas de radio" tienen la propiedad de que su campo eléctrico se hace máximo y mínimo a un ritmo muchísimo menor que el de la luz visible. Por ello, las ondas de radio pueden avanzar centímetros, metros e incluso kilómetros en el transcurso de dos máximos consecutivos de su campo eléctrico. Es por ello que la longitud de onda y la frecuencia (número de veces que su campo eléctrico se hace máximo por segundo) son parámetros que necesariamente están relacionados.
Es necesario recalcar que la longitud de onda no es la distancia que recorren las partículas implicadas en la propagación de la onda (moléculas de agua en las olas del mar, átomos o moléculas de la corteza terrestre en un terremoto, moléculas de la atmósfera terrestre propagando un sonido, etc.). Es la distancia que recorre la onda.
En lenguaje físico/matemático podemos decir que la longitud de onda, es una magnitud física que describe la distancia entre dos puntos consecutivos de una onda sinusoidal que poseen la misma fase. La longitud de onda es descrita frecuentemente con la letra griega lambda (λ). El concepto de longitud de onda suele extenderse también a cualquier onda periódica aunque no sea sinusoidal. La longitud de onda se mide en metros en unidades del Sistema Internacional de Unidades. En aquellas ondas que se desplazan a una velocidad constante, la longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia y directamente proporcional al período de la onda. Ejemplos comunes de ondas son las ondas elásticas (como el sonido) y las ondas electromagnéticas (como la luz).
Luz: Se llama luz (del latín lux, lucis) a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. Enfísica, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible.
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones.
El estudio de la luz revela una serie de características y efectos al interactuar con la materia, que permiten desarrollar algunas teorías sobre su naturaleza. En el 55 A.C., Lucrecio, un poeta romano atomista, escribió:
"La luz y calor del sol; Estas están compuestas de átomos diminutos que, cuando se metieron, no pierden ningún tiempo en el tiroteo intermedio del aire en la dirección impartida por el empujón.
Óptica adaptativa : La óptica adaptativa es una técnica óptica que permite contrarrestar, en tiempo real, los efectos de la atmósfera de la Tierra en la formación de las imágenes astronómicas. Para lograrlo se inserta en el camino óptico del telescopio un espejo deformable sostenido por un conjunto de actuadores controlados por computadora. Para su utilización se necesita en elcampo estelar una estrella de referencia: el análisis de su aspecto permite evaluar en tiempo real las perturbaciones a que está sometida la imagen. La computadora reacciona con el envío (muchas veces cada segundo) de comandos a los actuadores del espejo deformable, el cual adopta una forma que compensa los defectos de la imagen. El sistema puede utilizar también como referencia una estrella artificial producida por un haz láser que atraviesa las capas de aire que provocan la mala calidad de imagen. Cualquier objeto puntual o extenso en el campo de visión, como una galaxia, mejora así su nitidez. No obstante, cuanto mayor sea la separación aparente entre la estrella de referencia y el astro observado, peores resultan las prestaciones de esta técnica que, por lo tanto, solo es aplicable a campos de visión bastante estrechos (algunos minutos de arco, a lo sumo). Con esta técnica el poder de resolución de los telescopios puede llegar a incrementarse hasta en unas 40 veces. Los resultados de la óptica adaptativa mejoran cuanto mayor sea la longitud de onda de la luz, por lo que esta técnica suele aplicarse sobre todo a observaciones en el infrarrojo.
Hay que hacer notar que la óptica adaptativa no solo compensa las perturbaciones variables inducidas por la atmósfera, sino que también es capaz de corregir buena parte de las aberraciones intrínsecas (y estables, o de variación muy lenta) debidas a la óptica del telescopio.
Si bien se trata de una técnica que encuentra su campo de aplicación natural en la astronomía, actualmente se investiga también en la óptica adaptativa aplicada a visión humana. Para ello se procede al análisis de las imágenes de objetos puntuales ("estrellas" artificiales) proyectadas sobre la retina a través de las lentes frontales del ojo (córnea y cristalino). El estudio de estas imágenes permite evaluar las aberraciones debidas al órgano de visión, y actuar sobre sistemas adaptables externos que introduzcan las correcciones necesarias en el haz de luz incidente, para lograr que las imágenes proyectadas sobre la retina sean lo más nítidas posible.
Reflexión: La luz es una manifestación de energía. Gracias a ella las imágenes pueden ser reflejadas en un espejo, en la superficie del agua o un piso muy brillante. Esto se debe a un fenómeno llamado reflexión de la luz. La reflexión ocurre cuando los rayos de luz que inciden en una superficie chocan en ella, se desvían y regresan al medio que salieron formando un ángulo igual al de la luz incidente, muy distinta a la refracción.
Es el cambio de dirección, en el mismo medio, que experimenta un rayo luminoso al incidir oblicuamente sobre una superficie. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:
2a. ley: El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
θi = θr
Reflexión especular
Reflejo sobre una burbuja de jabón.
Reflejo en un espejo.
La reflexión especular se produce cuando un rayo de luz incide sobre una superficie pulida (espejo) cambia su dirección sin cambiar el medio por donde se propaga; decimos que el rayo de luz se refleja.
Reflexión Difusa
Cuando un rayo de luz incide sobre una superficie "no pulida", los rayos no se reflejan en ninguna dirección, es decir se difunden. Esto se puede producir por ejemplo en la madera.
Reflexión interna total
Reflexión interna total de la luz.
Cuando en la refracción el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico ocurre lo que se conoce como reflexión interna total. Cálculo del ángulo crítico:
en fórmula:
: ángulo crítico;
: índice de refracción.
Retrorreflexión
Principio de funcionamiento de un reflector de esquina.
La retrorreflexión es la capacidad que tienen algunas superficies que por su estructura pueden reflejar la luz de vuelta hacia la fuente, sin que importe el ángulo de incidencia original. Este comportamiento se puede observar en un espejo, pero únicamente cuando éste se encuentra perpendicular a la fuente; es decir, cuando el ángulo de incidencia es igual a 90°. Se puede construir un retrorreflector simple colocando tres espejos ordinarios de forma que todos sean perpendiculares entre sí (un reflector esquinero). La imagen que se produce es igual a la imagen producida por un espejo pero invertida. Tal como se observa en la figura, la combinación de las diferentes superficies hace que el haz de luz sea reflejado de vuelta a la fuente.
Si a una superficie se le aplica una pequeña capa de esferas reflectivas es posible obtener una superficie con una capacidad limitada de retrorreflexión. El mismo efecto se puede obtener si se dota a la superficies con una estructura similar a pequeñas pirámides (reflexión esquinera). En ambos casos, la estructura interna de la superficie refleja la luz que incide sobre ella y la envía directamente hacia la fuente. Este tipo de superficies se utilizan para crear las señales de tránsito y las placas de los automóviles; en este caso particular no se desea una retrorreflexión perfecta, pues se quiere que la luz retorne tanto hacia las luces del vehículo que emite el haz de luz como a los ojos de la persona que lo va conduciendo.
Reflexión acoplada compleja
La luz se refleja exactamente en la dirección de la fuente de donde proviene debido a un proceso óptico no lineal. En este tipo de reflexión, no solo se invierte la dirección de la luz; también se invierte el frente de la onda. Un reflector acoplado se puede utilizar para eliminar aberraciones en un haz de luz, reflejándola y haciéndola pasar de nuevo por el dispositivo óptico que causa la aberración.
Reflexión de neutrones
Materiales que reflejan neutrones, como por ejemplo el berilio, son utilizados en reactores nucleares y en armas atómicas. En las ciencias físicas y químicas, la reflexión de neutrones es utilizada para determinar la estructura y composición interna de un material. refl HD.htm
Reflexión del sonido
Cuando una onda sonora golpea una superficie plana es reflejada de manera coherente asumiendo que el tamaño de la superficie reflectiva es lo suficientemente larga con relación a la longitud de la onda que incide. Tómese en cuenta que las ondas del sonido audible tienen un amplio rango de frecuencias (de 20 Hz hasta 20000 Hz), al igual que la longitud de onda (que pude variar de 20 mm hasta 17 m). Como resultado, se obtiene que la naturaleza en general, así como el comportamiento del fenómeno de reflexión varía de acuerdo con la estructura y la textura de las superficies de reflexión; por ejemplo, una superficie porosa tiende a absorber grandes cantidades de energía, mientras que una superficie áspera (donde áspero es relativo a la longitud de onda) reflejará las ondas en todas direcciones dispersando la energía de la onda, en lugar de reflejar el sonido en forma coherente. Esto nos lleva al campo de la Acústica arquitectónica, porque la naturaleza de estas reflexiones son críticas para la sensación del espacio en un auditorio.
Reflexión sísmica
Si-o-se Pol
Las ondas sísmicas producidas por terremotos o por otras fuentes tales como explosiones, pueden ser reflejadas por capas dentro de la Tierra. El estudio de las ondas sísmicas reflejadas en las profundidades ha dado a los sismólogos la oportunidad de determinar las capas que conforman la estructura de la Tierra. El estudio de las ondas sísmicas reflejadas de poca profundidad se utiliza en sismología por reflexión, que estudia la corteza de la Tierra en general, y en particular para encontrar posibles yacimientos de petróleo o gas natural.
Interpretación cuántica
Todas las interacciones entre fotones y materia se describen como una serie de absorciones y emisiones de fotones. Cuando un fotón que llega golpea una molécula en la superficie de la materia, es absorbido y casi de inmediato vuelto a emitir. El "nuevo" fotón puede emitirse en cualquier dirección; esto causaría una reflexión difusa [cita requerida].
La reflexión especular (siguiendo la ley de la reflexión equi-angular de Herón) es un efecto de la mecánica cuántica, explicado como la suma de los caminos más probables tomados por los fotones. La interacción con materia liviana es un tópico de la electrodinámica cuántica, descrita por Richard Feynman en su libro QED:La extraña teoría de la luz y la materia. La energía de un fotón que llega a una molécula puede que concuerde con la energía requerida para cambiar el estado de la molécula, causando una transición en el estado cinético ,rotacional , electrónica o vibracional de la energía. Cuando esto ocurre, puede que el fotón absorbido no se reemita o puede que se reemita con pérdida de energía. Estos efectos son conocidos como Raman, Brillouin.
Refracción : La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refraccion distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda señalada.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.
Se produce cuando la luz pasa de un medio de propagación a otro con una densidad óptica diferente, sufriendo un cambio de rapidez y un cambio de dirección si no incide perpendicularmente en la superficie. Esta desviación en la dirección de propagación se explica por medio de la ley de snell, Esta ley, así como la refracción en medios no homogéneos, son consecuencia del principio de fermat que indica que la luz se propaga entre dos puntos siguiendo la trayectoria de recorrido óptico de menor tiempo.
Lápiz "quebrado" debido a la refracción.
Por otro lado, la velocidad de la penetración de la luz en un medio distinto del vacío está en relación con la longitud de la onda y, cuando un haz de luz blanca pasa de un medio a otro, cada color sufre una ligera desviación. Este fenómeno es conocido como dispersión de la luz. Por ejemplo, al llegar a un medio más denso, las ondas más cortas pierden velocidad sobre las largas (ej: cuando la luz blanca atraviesa un prisma). Las longitudes de onda corta son hasta 4 veces más dispersadas que las largas lo cual explica que el cielo se vea azulado, ya que para esa gama de colores el índice de refracción es mayor y se dispersa más.
En la refracción se cumplen las leyes deducidas por Huygens que rigen todo el movimiento ondulatorio:
· El rayo incidente, el reflejado y el refractado se encuentran en el mismo plano.
· Los ángulos de incidencia y reflexión son iguales, entendiendo por tales los que forman respectivamente el rayo incidente y el reflejado con la perpendicular (llamada Normal) a la superficie de separación trazada en el punto de incidencia.
La velocidad de la luz depende del medio por el que viaje, por lo que es más lenta cuanto más denso sea el material y viceversa. Por ello, cuando la luz pasa de un medio menos denso (aire) a otro más denso (cristal), el rayo de luz es refractado acercándose a la normal y por tanto, el ángulo de refracción será más pequeño que el ángulo de incidencia. Del mismo modo, si el rayo de luz pasa de un medio más denso a uno menos denso, será refractado alejándose de la normal y, por tanto, el ángulo de incidencia será menor que el de refracción. Así podemos decir que la refracción es el cambio de dirección de la propagación que exprimen
Sistema óptico En en óptica geométrica se denomina sistema óptico a un conjunto de superficies que separan medios con distintos índices de refracción
Estas superficies pueden ser refractantes o espejos, pero no tienen por qué ser de revolución ni presentar ningún tipo de alineación. Con frecuencia nos encontramos con sistemas formados por superficies esféricas,1 con sus centros de curvatura situados sobre una misma recta llamada eje del sistema o eje óptico. A estos sistemas se les denomina sistemas ópticos centrados, aunque con frecuencia se omite este último adjetivo al referirse a ellos.
Los sistemas ópticos pueden clasificarse en:
· Dióptricos, si están formados sólo por superficies refractantes.
· Catóptricos, si lo están sólo por espejos.
· Catadióptricos, si están formados por unos y otros.
Limitación de rayos
Los haces de rayos que atraviesan un sistema pueden estar limitados por la propia montura de la lente o por placas con orificios generalmente circulares que se interponen en su camino. Técnicamente, tanto unos como otros reciben el nombre de diafragmas.
Diafragma de apertura
Al diafragma que limita el haz que, procedente de un punto del eje óptico, penetra en el sistema, se le denomina diafragma de apertura.
Medida de la limitación
Una medida del tamaño de los haces se obtiene mediante dos magnitudes:
· La apertura relativa o número f para objetos situados en el infinito.
· La apertura numérica para objetos situados a distancias finitas.
Aproximación paraxial [
Aproximación paraxial Cuando el diafragma de apertura presenta un orificio muy pequeño, los rayos que lo atraviesan penetran en el sistema con una pequeña inclinación. En este caso la imagen obtenida es lo más parecido que podemos exigir en óptica a una representación perfecta. Pero para que esto se produzca hay que mantener fuertes restricciones sobre apertura y tamaño de los objetos.
Aberraciones :
Por desgracia, al aumentar las aperturas o el tamaño de los objetos, aparecen defectos que denominamos aberraciones, que pueden clasificarse en:
Aberración esférica : La aberración esférica es un defecto de los espejos y las lentes en el que los rayos de luz que inciden paralelamente al eje óptico, aunque a cierta distancia de éste, son llevados a un foco diferente que los rayos próximos al mismo; La aberración esférica es una aberración de tipo monocromático de tercer orden que afecta de manera diferente a cada longitud de onda.
Este efecto es proporcional a la cuarta potencia del diámetro de la lente o espejo e inversamente proporcional al cubo de la longitud focal siendo mucho más pronunciado en sistemas ópticos de corta focal, como en las lentes de un microscopio. En los telescopios ópticos antiguos se utilizaban instrumentos de larga focal para reducir el efecto de la aberración esférica.
Coma : En óptica (especialmente en telescopios), el coma (comatic aberration o aberración comática) en un sistema óptico se refiere a la aberración inherente a determinados sistemas ópticos, debida a algunos defectos de diseño o imperfecciones en las lentes u otros componentes, lo que resulta en fuentes puntuales fuera de eje, como por ejemplo estrellas, que pueden aparecer distorsionadas. Concretamente, el coma se define como una variación en el aumento sobre la pupila de entrada. En sistemas ópticos refractivos o difractivos, especialmente aquellos que abarcan un amplio intervalo espectral, el coma puede depender de la longitud de onda.
El coma es una propiedad inherente de los telescopios que usan espejos parabólicos. La luz de una fuente puntual (como una estrella) en el centro del campo se enfoca perfectamente en el punto focal del espejo (no como en los espejos esféricos, donde la luz de las partes externas del espejo enfocan más cerca de él que las partes procedentes del centro, hecho conocido como aberración esférica). Sin embargo, cuando la fuente de luz no procede del centro del campo (fuera de eje), las diferentes partes del espejo no reflejan la luz hacia el mismo punto. Esto da como resultado un punto de luz que no está centrado, apareciendo en forma de cuña. A más desplazamiento del centro del eje, más notorio es este efecto. Este hecho provoca que algunas estrellas aparezcan como comas ortográficas, de ahí el nombre.
Astigmatismo : En oftalmología y optometría el astigmatismo (del griego ἀ- "sin" y στιγμή "punto") es un defecto ocular que se caracteriza porque existe una refracción diferente entre dos meridianos oculares, lo que impide el enfoque claro de los objetos, y generalmente se debe a una alteración en la curvatura anterior de la córnea. La córnea es la región transparente que se encuentra en el polo anterior del ojo y actúa como una lente a través de la cual pasa la luz que se enfoca sobre la retina en la parte posterior del ojo. La superficie de la córnea debe ser simétrica y regular en sus curvaturas, de no ser así se produce el astigmatismo.
En el ojo humano el astigmatismo es muy frecuente en mayor o menor grado y suele asociarse a otros defectos de refracción, como miopía o hipermetropía. Puede corregirse mediante el uso de lentes cilíndricas
Curvatura de campo (Petzval) : La Curvatura de campo o de Petzval (se llama así por Joseph Petzval), describe la aberración óptica en el que un objeto plano normal al eje óptico (o un objeto que no sea plano más allá de la distancia hiperfocal) no se puede enfocar sobre el plano de una imagen plana.
Imaginemos un sistema "ideal" de lentes de un solo elemento para el que todos los frentes de onda planar se enfocan a un punto de una distancia f a partir de la lente. Al colocar este objetivo a una distancia f de un sensor de imagen plano, los puntos de la imagen cerca del eje óptico estarán en foco perfecto, pero los rayos fuera del eje se ven con más claridad antes de donde está el sensor de imagen, cayendo por coseno del ángulo que hacen con el eje óptico.
Este es un problema menor cuando la superficie de proyección de imagen es esférica (no plana como antes), como es el caso del ojo humano. La mayoría de los objetivos fotográficos están diseñados para minimizar la curvatura de campo, y así efectivamente tener una longitud focal que aumenta con el ángulo de los rayos.
Distorsión : Se entiende por distorsión la diferencia entre la señal que entra a un equipo o sistema y la señal que sale del mismo. Por tanto, puede definirse como la "deformación" que sufre una señal tras su paso por un sistema. La distorsión puede ser lineal o no lineal. Si la distorsión se da en un sistema óptico recibe el nombre de aberración.
Aberración cromática : En óptica, la aberración cromática es un tipo de distorsion óptica provocada por la imposibilidad de una lente para enfocartodos los colores en un único punto de convergencia.
La distancia focal de una lente depende de su composición (que determina su índice de refracción) y de su forma (la geometría de sus superficies). Puesto que el índice de refracción de todas las sustancias ópticas varía con la longitud de onda, la distancia focal de una lente difiere para cada color. En consecuencia, una lente no forma una sola imagen del objeto, sino una serie de imágenes (una por cada color presente en la luz incidente), cada una con su propia distancia focal. Además, como el tamaño de la imagen resultante depende de la propia distancia focal, estas imágenes también tienen tamaños diferentes entre sí. Se denomina aberración cromática longitudinal a la variación en la distancia con el índice de refracción, y aberración cromática lateral a la variación de tamaño de la imagen.
Cálculo de un sistema óptico
El cálculo de un sistema óptico es una tarea que conjuga ciencia, experiencia e intuición. En un primer paso se procede a sustituir el sistema buscado por una lente delgada de potencia equivalente. Una vez determinada esta se procede al doblado de la lente: su sustitución por varias lentes gruesas de potencia equivalente. En este paso existen infinitas posibilidades, en las que se procede al cálculo y corrección de las aberraciones producidas por medio de diversos métodos
historieta:
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mapa mental:
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