ROLscience: Óptica geométrica

Definición:

La óptica geométrica consiste en un conjunto de reglas que determinan los caminos seguidos por los rayos de luz. En cualquier medio uniforme, los rayos viajan en línea recta. La luz emitida por una pequeña fuente localizada está representada por una colección de rayos que apuntan radialmente hacia afuera desde una "fuente puntual" idealizada. Se utiliza una colección de rayos paralelos para representar la luz que fluye con intensidad uniforme a través del espacio. Los ejemplos incluyen la luz de una estrella distante y la luz de un láser. La formación de una sombra nítida cuando un objeto está iluminado por un haz de luz paralelo se explica fácilmente al trazar los caminos de los rayos que no están bloqueados por el objeto.

El elemento básico en la óptica geométrica es el rayo de luz, una construcción hipotética que indica la dirección de propagación de la luz en cualquier punto del espacio. El origen de este concepto se remonta a las primeras especulaciones sobre la naturaleza de la luz. En el siglo XVII, la noción pitagórica de rayos visuales había sido abandonada durante mucho tiempo, pero la observación de que la luz viaja en línea recta condujo naturalmente al desarrollo del concepto de rayos. Es fácil imaginarse representando un haz de luz estrecho mediante una colección de flechas paralelas; un haz de rayos. A medida que el haz de luz se mueve de un medio a otro, se refleja en las superficies, se dispersa o se enfoca, el haz de rayos traza el progreso del haz de una manera geométrica simple.

Funcionamiento:

Los instrumentos ópticos deben su funcionamiento a partir de la óptica geométrica, donde su objetivo es hallar la trayectoria de la energía radiante (que es la luz) a través de diferentes medios, apoyandose en 3 principios, deducidos de lel principio de Fermat:

Propagación rectilínea de la luz
Ley de la reflexión
Ley de la refracción

Más adelante en otros post, definiremos estos conceptos.

Aplicaciones:

Sus aplicaciones principales son el análisis de sistemas ópticos (cámaras, microscopios, telescopios) y la explicación de fenómenos ópticos simples en la naturaleza.