Fundamentos de la Radiación Electromagnética y Óptica

Conceptos Fundamentales de la Radiación

Onda electromagnética: Es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio.

Espectro electromagnético: Es la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas.

Radiación electromagnética: Es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía.

Generación de una onda electromagnética

Una carga eléctrica en reposo crea un patrón de líneas de campo eléctrico, mientras una carga en movimiento a velocidad constante genera un patrón de líneas de un campo magnético.

Principios de Óptica

Óptica geométrica: Parte de las leyes fenomenológicas de Snell de la reflexión y la refracción. Estudia los fenómenos que se producen cuando un haz de radiación luminosa incide sobre cuerpos transparentes u opacos.

Óptica ondulatoria: Se ocupa de los fenómenos de difracción, interferencia y polarización, que pueden explicarse admitiendo la naturaleza ondulatoria de la luz.

Clasificación de los cuerpos y fenómenos lumínicos

• Cuerpos luminosos: Emiten luz propia.
• Cuerpos opacos: No dejan pasar la luz.
• Cuerpos translúcidos: Dejan pasar la luz difusamente.
• Sombra: Región de oscuridad donde la luz es obstaculizada.
• Penumbra: Sombra débil entre la luz y la oscuridad.

Fotometría

Es la rama de la Astronomía que se dedica a medir el brillo de los diferentes astros.

Formación de Imágenes y Superficies

Espejos y lentes

• Espejo plano: La imagen es invertida lateralmente, de igual tamaño que el objeto y es una imagen virtual.
• Espejos esféricos: Se caracterizan por su curvatura y pueden ser cóncavos o convexos.
• Lentes delgadas: Son un medio transparente limitado por dos superficies curvas y pueden ser convergentes o divergentes.

Fenómenos avanzados

Reflexión interna total: Es el fenómeno que se produce cuando un rayo de luz atraviesa un medio de índice de refracción n2 menor que el índice de refracción n1 en el que este se encuentra; se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios, reflejándose completamente.

Instrumentos ópticos

Son la combinación de lentes y espejos para formar instrumentos ópticos, por ejemplo: el telescopio.