Óptica y Naturaleza de la Luz: Teorías de Newton, Huygens y Síntesis Electromagnética

La óptica es la ciencia que estudia la luz.
Se divide en: Óptica física.- estudia la naturaleza de luz y como interacciona con la materia. Óptica geométrica.- se basa en el concepto de rayo luminoso y estudia cómo se propaga la luz, como las propiedades de las lentes y espejos… Óptica Física.Las primeras teorías científicas surgen de la mano de Galileo, Kepler y Descartes.

Teoría corpuscular de Newton. (S. XIX)

Newton considera la luz como una corriente de partículas (corpúsculos emitidos por una fuente luminosa, como el sol, la cual estimulaba la retina del ojo. Su explicación: ·La propagación rectilínea de la luz.- esto se debe  a que la luz que está formada por pequeñas partículas viajan a gran velocidad. ·La reflexión de la luz en espejos.- las partículas realizan colisiones totalmente elásticas de ese modo hace que la luz rebote como una pelota elástica cuando incide sobre un espejo. ·La refracción de la luz.- debido a que la luz viaja más rápido en el agua que en el aire (Hipótesis). ·La dispersión de la luz al pasar por un prisma.- la luz blanca era una mezcla de colores ya que  al pasar por  un prisma se observó que se descompónía en  distintos colores ( arcos iris). ·La formación de sombras definidas.

Teoría ondulatoria de HUYGENS (1678)

Principio de Huygens

Cada punto de un frente de ondas se convierte en un foco puntual emisor de ondas elementales  secundarias, de igual velocidad y frecuencia que la onda inicial cuya superficie envolvente constituye el nuevo frente de ondas. Su error fue considerar las ondas de luz longitudinales, como las del sonido, las cuales se propagaban en un medio aun no descubierto que llamo “Éter”. También descubríó el fenómeno de polarización. La difracción es la inflexión de las ondas luminosas en los bodes de los obstáculos. La demostración clara de la naturaleza ondulatoria de la luz surge con THOMAS YOUNG (1801) en su experimento de la doble rendija identifica el fenómeno de  Difracción e interferencia, lo cual supone un avance en la teoría ondulatoria.

Ley General de  interferencia

Las bandas iluminadas serian zonas donde las ondas llegarían n fase y sus amplitudes se sumarían, y las bandas oscuras zonas donde las ondas llegarían en oposición de fase y sus amplitudes se restarían o anularían. ·

Interferencia constructiva.-

Las bandas iluminadas serian zonas donde las ondas llegarían en fase  y sus amplitudes se sumarían.
Dr = r`- r = nl  (la diferencia de distancia a la rendijas es un múltiplo entero del) ·

Interferencia destructiva

Las bandas oscuras zonas donde lasondas llegarían en oposición de fase  y sus amplitudes se restarían o anularían.
Dr = r`- r = (2n+1)l /2 (la diferencia de distancia a la rendijas es un múltiplo entero del). La teoría corpuscular  demuestra que la velocidad de la luz e líquidos es menos que en el aire. 

Síntesis electromagnética

Existe una relación íntima entre E(campo eléctrico)
y B (campo magnético). Toda variación de E lleva un B asociado  y toda variación de B lleva un E asociado. La velocidad viene dada por:

M/s