Antecedentes de óptica Euclides (c. 260 a.C) Óptica: Primera referencia a la refracción. Tratamiento geométrico y teoría fisiológica (emanaciones del ojo al objeto) Herón ( c. 50) Catóptrica: reflexión Ptolomeo (c.160) Óptica (perdida) : teorías cualitativas de la refracción

Alhacen Perspectiva (965-1040) Matemático persa Primera alternativa de rayos exteriores Witelo (1270) Perspectiva Tabulación de ángulos de incidencia y refracción Dietrich de Freiberg ( h. 1240-1310) (h. 1305) Explicación cualitativa del arco iris

Kepler (1611) Dioptrice : teoría de la refracción La ciencia de la óptica Kepler (1611) Dioptrice : teoría de la refracción Willebrord Snel van Royen (1580-1626) Snellius. Astrónomo y matemático. Cyclometria sive de circuli dimensione (1621) Ley de la refracción (de Snell).

Efecto de la refracción en un prisma Espejismo debido a la refracción de la luz en el aire con un índice de refracción variable originado por las diferencias de temperatura

Pierre de Fermat (1601-1665) Matemático (1658) Principio de Fermat (tiempo mínimo) Último teorema de Fermat, demostrado por Andrew Wiles en 1994

Christiaan Huygens (1629-1695) Astrónomo, matemático y físico (1690) Tratado sobre la luz: Principio de Huygens

Isaac Newton (1704) Optics : Naturaleza corpuscular de la luz Isaac Newton (1704) Optics : Naturaleza corpuscular de la luz. Estudio del color con prismas. Lentes y anillo de Newton

Thomas Young (1773-1829) Físico, médico y egiptólogo (1800) Teoría ondulatoria de la luz Experimento de Young, piedra de Rosetta, astigmatismo Lente de Fresnel de un faro Augustin Jean Fresnel (1788-1827) Físico (1810) Desarrollo de la teoría ondulatoria polarización, difracción, lente de Fresnel

Fenómeno casi universal ¿Qué son las ondas? Fenómeno casi universal requieren: impulso externo de energía respuesta elástica 1 En la materia – sonido - de superficie - elásticas 2 En el vacío – ondas electromagnéticas Se propaga la energía y el momento, ¡ pero no la materia, que sólo oscila ! Propiedades: Velocidad constante Interferencia

Onda transversal en una cuerda

Onda longitudinal en un muelle

Componente espacial: definición de longitud de onda (λ) Componente temporal: definición de período(T) y frecuencia(1/T)

RELACIÓN DE LA ONDA CON LA FUENTE EMISORA, CON EL MEDIO Y CON EL DETECTOR La fuente determina la frecuencia y la amplitud (intensidad) El medio determina la velocidad y, por tanto, la longitud de onda Un cambio de medio implica igual frecuencia y cambio de velocidad y de longitud de onda

Ondas sonoras en el aire

Detección: Sonido – tono, timbre, intensidad Luz – color (frecuencias), intensidad Nota la central (440 Hz) de dos instrumentos distintos

Interferencia de ondas

Polarizador Onda electromagnética polarizada

Joseph von Fraunhofer (1787-1826)Aprendiz de óptico y físico (1815) red de difracción rayas de Fraunhofer Difracción por una rendija estrecha de luz de dos longitudes de ondadistintas

Difracción por dos aberturas circulares

Christian Doppler (1803-1853) (1842) Efecto Doppler Velocidad de las estrellas

Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Físico (1859) las rayas de Fraunhofer son de elementos químicos: Comienzo de la espectroscopía (1863) Investigaciones sobre el espectro solar y los espectros de los elementos químicos Leyes de Kirchhoff (circuitos eléctricos) Ley de Kirchhoff (radiación)

Espectro del átomo de hidrógeno

La medida de la velocidad de la luz Ole Roemer (1644-1710) Astrónomo (1679) Eclipses de Io V = 230.000 km/s

James Bradley (1693-1762) Astrónomo James Bradley (1693-1762) Astrónomo. Director del observatorio de Greenwich (1727) : medida de la aberración estelar 295.000 km/s Principio de la aberración estelar

Louis Fizeau (1819-1896) Físico (1849) Primera medida de la velocidad de la luz con experimento terrestre 315.000 km/s

Léon Foucault (1819-1868) Astrónomo, matemático y físico Léon Foucault (1819-1868) Astrónomo, matemático y físico. Péndulo de Foucault, corrientes de Foucault (1850) Mejoró la medida de Fizeau: 300.000 km/s Valor actual 299.792, 458 km/s

Albert Michelson (1852-1931) Físico. Premio Nobel (1907) Albert Michelson (1852-1931) Físico. Premio Nobel (1907). Interferómetro. Velocidad de la luz. Determinación del diámetro de Betelgueuse. Edward Morley (1838-1923) Químico. Experimento de Michelson-Morley: velocidad de la Tierra respecto del “éter”.