La Óptica o ciencia que estudia la luz, es una de las ramas
más antiguas de la física.
La óptica geométrica se basa en el concepto de rayo luminoso
como trayectoria que siguen las partículas materiales emitidas por los cuerpos luminosos
sin preocuparse de estudiar cual es la naturaleza de la luz.
La óptica física estudia los fenómenos luminosos e investiga
cual es la naturaleza de la luz.
La óptica geométrica es la parte de la física que estudia la trayectoria
de la luz cuando experimenta reflexiones y refracciones en la superficie de separación
entre medios.
Existen dos tipos:
- Óptica por reflexión (espejos).
- Óptica por refracción (lentes).
Estudia los fenómenos luminosos que pueden explicarse aplicando
los conceptos de:
- Rayo (línea imaginaria en la dirección en la cual se propaga la onda, es una línea recta perpendicular al frente de ondas) para caracterizar a la luz. Un rayo es paraxial cuando marchan muy poco separado del eje principal
- Índice de refracción (determina la velocidad de la luz en el medio) para definir los medios materiales.
No se tiene en cuenta ni las propiedades ondulatorias ni las propiedades
electromagnéticas.
Los elementos de la óptica geométrica son:
- El objeto: Es la fuente de la que procede el rayo luminoso.
- La imagen: Es el conjunto de puntos donde convergen los rayos de las fuentes tras interaccionar con el sistema óptico.
- El sistema óptico: Es el conjunto formado por dos medios transparentes, con distinto índice de refracción y separados por una superficie.
La imagen puede ser:
Según su naturaleza:
- Real: los rayos se juntan en un punto, delante del espejo o detrás de la lente tras atravesar el sistema. Se proyectan sobre un plano y pueden observarse.
- Virtual: las prolongaciones de los rayos se juntan en un punto, detrás del espejo o delante de la lente tras atravesar el sistema. No se pueden proyectar sobre un plano, pero pueden observarse.
Según su orientación (posición):
- Derecha: misma posición que el objeto.
- Inversa: posición contraria a la del objeto.
Según su tamaño relativo:
- Mayor.
- Igual.
- Menor.
El convenio de signos dice:
- Las magnitudes (letras) referidas a la imagen son las mismas que las referidas al objeto añadiéndoles el signo ´ prima (α,α´).
- La luz se propaga de izquierda a derecha.
- Los signos a partir del centro del sistema óptico son los mismos que en la representación de un eje de coordenadas.
- Los ángulos se miden por el camino más corto al eje:
- Negativo: sentido de giro de las agujas del reloj.
