√ďptica

Qu√© es √ďptica

Es la ciencia perteneciente a la f√≠sica que estudia las leyes, comportamiento, composici√≥n y expresiones de la luz. Dicha palabra viene del lat√≠n, que significa ‚Äúrelativo a la visi√≥n‚ÄĚ. Por lo general, se estudia la luz visible, las radiaciones infrarrojas y ultravioleta, ya que ‚Ķ

√ďptica
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La √≥ptica es la ciencia que estudia las leyes y propiedades de la luz, su refracci√≥n y absorci√≥n y los medios del ojo en esa relaci√≥n. Tambi√©n puede se√Īalarse como la pr√°ctica profesional que consiste en preparar recetas para lentes oft√°lmicos, dispensar anteojos, hacer y colocar lentes de contacto. Se refiere, adem√°s, al aparato compuesto de lentes y espejos, que sirve para ver estampas y dibujos agrandados. Tambi√©n puede definirse como punto de vista al considerar un asunto u otra cosa. Conocer las leyes de la √≥ptica nos permite comprender como se forman las im√°genes.

√ďptica

Qu√© es √ďptica

Es la ciencia perteneciente a la f√≠sica que estudia las leyes, comportamiento, composici√≥n y expresiones de la luz. Dicha palabra viene del lat√≠n, que significa ‚Äúrelativo a la visi√≥n‚ÄĚ. Por lo general, se estudia la luz visible, las radiaciones infrarrojas y ultravioleta, ya que es un tipo de radiaci√≥n electromagn√©tica.

Debido a que estudia la luz, su captación, interpretación y sus distintos fenómenos, de esta ciencia se valen muchas otras. Gracias a ella, se pudieron desarrollar dispositivos como lentes, que sirvieron para la invención de aparatos con fines científicos como microscopios, telescopios, sistemas de fibra óptica, espejos, favoreciendo así a los campos de la medicina, ingeniería, astronomía, biología y la fotografía.

También cuando se habla sobre qué es la óptica, el término se refiere a la práctica profesional sobre aplicación de la corrección en la visión humana, la cual incluye a la oftalmología y la optometría, para que, luego de distintos estudios a la visión humana, puedan ofrecer la mejoría de la misma a través de unos dispositivos ópticos transmisores denominados lentes, y así las carencias en la forma de percibir la luz en los ojos, sea complementada y mejorada con los ajustes necesarios.

La óptica involucra a la fotografía, pues la cámara fotográfica es un dispositivo que registra y procesa la luz a través de un complejo sistema de elementos que trabaja como el ojo humano, órgano encargado de percibir la luz y el color, para finalmente interpretarlo en el cerebro. Las cámaras producirían así, lo que en el cerebro humano se plasmaría cada vez que se ve algo a través de los ojos.

El t√©rmino, usualmente tambi√©n es referido a un punto de vista u opini√≥n sobre alg√ļn aspecto o situaci√≥n. Se le denomina ‚Äú√≥ptica‚ÄĚ, porque dicho punto de vista ser√° de acuerdo a la ‚Äúvisi√≥n‚ÄĚ o con el ‚Äúojo que se le mire‚ÄĚ.

La óptica y la visión humana

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La óptica, cuyo objeto de estudio es la luz, está relacionada a la visión humana. El ojo es el órgano fotorreceptor perfecto, pues su complejidad permite que la luz pase a través de ellos, ajustando la captura de la misma y dando forma, color, matices, profundidad y texturas a los objetos, lugares o personas que se encuentran frente a él.

Este complejo sistema no sólo está conformado por el ojo, pues también involucra al cerebro, que es el encargado de procesar las imágenes captadas por dicho órgano visual.

El ojo est√° principalmente compuesto por:

  • La c√≥rnea:

    Es la parte que está en contacto con el exterior y su composición transparente recubre el cristalino y el iris.

  • Iris:

    Es un m√ļsculo dilatador que aumenta y disminuye el tama√Īo de la pupila. En √©l se define el color de los ojos.

  • Pupila:

    Es el orificio que existe en el centro del iris que regula el paso de la luz.

  • Cristalino:

    Se encuentra detr√°s del iris y es el ‚Äúlente‚ÄĚ y realiza los enfoques de la visi√≥n. Su curvatura y espesor variar√°n mientras realiza dichos enfoques de acuerdo a la distancia de lo que est√© observando.

  • Humor acuoso:

    Es un líquido que se encuentra entre el cristalino y la córnea, alimentando a ambas partes, permitiendo que la presión ocular sea constante.

  • Escler√≥tica:

    Es lo que recubre y protege el globo ocular, que le otorga su color blanco. La parte anterior está unida a la córnea, y la posterior al nervio óptico.

  • Conjuntiva:

    Es una membrana que recubre a la esclerótica, permitiendo la desinfección y lubricación del ojo.

  • Coroides:

    Es la parte donde se encuentran los vasos sanguíneos y el tejido conectivo, lo cual mantiene oxigenado, nutrido y con una temperatura constante al ojo.

  • Humor v√≠treo:

    Es un líquido de consistencia gelatinosa que está presente en todo el globo ocular, dándole firmeza, para amortiguar impactos, fijar la retina y mantener la presión intraocular.

  • Retina:

    Es la estructura más importante, ya que es el órgano receptor de la visión en sí. En ella se encuentra la presencia de bastones o bastoncillos (célula foto receptora sensible a la luz y no percibe colores) y conos (células foto receptoras encargadas de percibir el color).

  • Nervio √≥ptico:

    Es uno de los doce pares craneales, y es un conjunto de fibras que transmite al quiasma √≥ptico cerebral (donde se entrecruzan las fibras de ambos ojos), donde la informaci√≥n visual captada es enviada al cerebro en forma de se√Īales el√©ctricas.

La óptica de la fotografía

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En el campo de la fotografía es una de las áreas que se ha visto beneficiada por lo que estudia la óptica, pues es el concepto básico y por excelencia.

La c√°mara fotogr√°fica es un dispositivo que permite capturar im√°genes a trav√©s de sus componentes presentes en el cuerpo de c√°mara. Esta invenci√≥n se dio lugar emulando a la visi√≥n org√°nica (el ojo), logrando obtener de forma permanente un momento √ļnico e irrepetible.

En comparación con el ojo, la cámara tiene elementos símiles y su funcionalidad es la misma. Para poder capturar una buena fotografía, se deben conocer algunos conceptos básicos a tomar en cuenta:

  • Velocidad de obturaci√≥n
  • Es la rapidez con la que la c√°mara fotogr√°fica deja entrar la luz hacia su sensor. Lo hace a trav√©s del obturador (disparador), en el que se regular√° el tiempo que el mismo permanecer√° abierto. A este proceso se le conoce como exposici√≥n.

  • Profundidad de campo
  • Es el contraste entre aquellas √°reas a fotografiar que se encuentran n√≠tidas respecto a las que no se encuentran bien enfocadas. Ac√° se maneja el punto focal, que es aqu√©l que tendr√° el punto de nitidez, pudiendo tener distancia por delante y por detr√°s del mismo, apareciendo desenfocado.

  • Sensibilidad ISO
  • Es un elemento importante dentro del tri√°ngulo de exposici√≥n (del que tambi√©n forman parte la velocidad de obturaci√≥n y la apertura del diafragma). Este define la cantidad de luz que una c√°mara requiere para hacer la fotograf√≠a.

  • Balance de blancos
  • Este proceso es en el que se contrarrestan los niveles de color en las fotos. Se logra a trav√©s del ajuste correcto de los tres colores b√°sicos en la luz (rojo, verde y azul).

Conociendo estos aspectos, se lograr√° escoger m√°s acertadamente una c√°mara fotogr√°fica de acuerdo a la finalidad con la que se adquiera. Las partes m√°s importantes de la misma son:

Qué es la óptica clásica

Es la que está conformada por la óptica física y la óptica geométrica, en donde ambas describen la luz como fenómenos diferentes, pues una establece que ésta es ondulatoria, mientras que la otra es un impulso que viaja en línea recta. Para comprender qué es la óptica clásica, es necesario conocer ambos modelos:

√ďptica geom√©trica

La óptica geométrica explica que la luz tiene una velocidad constante y se propaga como rayos que viajan en línea recta, los cuales serán desviados al conseguirse con una superficie o se reflejarán, por lo que se rige bajo las leyes de la reflexión y refracción de la luz, sin tomar en cuenta otros fenómenos.

Este modelo permite obtener las fórmulas de espejos y lentes a través de la geometría, y el estudio de fenómenos como el arcoíris, los prismas y la propagación de la luz.

√ďptica f√≠sica

En la óptica física, la propagación de la luz es ondulatoria, que cumple las características de una onda electromagnética. De ello que tome en cuenta fenómenos como la interferencia, difracción, reflectividad y transmitencia.

Este tipo de óptica sirve para predecir cómo será el comportamiento de un sistema óptico sin saber en qué medio las ondas están siendo agitadas. Son consideradas ondas electromagnéticas porque también viajan a la velocidad de las mismas, por lo que así se le consideran en la actualidad, a excepción del modelo cuántico (la luz es partícula y es onda), con el que se complementaría el conocimiento sobre qué es la óptica clásica.

Elementos de la óptica

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Existen varios elementos en este campo que se deben conocer para definir qué es óptica. A saber, los siguientes:

  • Ondas electromagn√©ticas
  • Son aquellas ondas que no requieren de ning√ļn medio f√≠sico para su propagaci√≥n.

  • Frecuencia
  • Es la cantidad de veces por segundo que la onda se repite. La frecuencia de estas ondas determinar√° un color, ya que cada uno vibra a una distinta.

  • Rayos y haces de luz
  • Los rayos de luz provienen del modelo geom√©trico en el que estos vendr√≠an siendo la l√≠nea imaginaria del recorrido de los mismos. Los haces de luz son el conjunto de rayos o part√≠culas (m√©todo cu√°ntico) de un mismo origen propagados sin dispersarse.

  • Longitud de onda y color
  • Es la distancia que ha recorrido la luz al realizar una vibraci√≥n completa. De acuerdo a la longitud de la onda, se miden los colores.

  • El espectro
  • Es un concepto importante dentro de los elementos de la √≥ptica, pues es el conjunto de todas las frecuencias vibratorias de las ondas electromagn√©ticas, en este caso, de la luz.

  • Reflexi√≥n
  • Existen dos tipos: la imagen especular y la reflexi√≥n difusa. La primera describe el brillo en espejos, cuyo reflejo es simple y predecible, lo cual permite im√°genes reflejadas aproximadas a la realidad. La segunda, se refiere a la que se genera sobre superficies no brillantes, cuyo reflejo solamente puede describirse estad√≠sticamente.

  • Dispersi√≥n
  • Es cuando distintas frecuencias de luz tienen velocidades diferentes, ya que la luz es la combinaci√≥n de todos los colores (frecuencias). Un ejemplo en la naturaleza es el arco√≠ris.

Qué son ilusiones ópticas

Es la percepción errónea sobre las características de un objeto, conjunto, persona o cualquier imagen que se esté viendo, es decir, que distan de la realidad objetiva. Para conocer qué son ilusiones ópticas, es necesario tomar en cuenta que en este proceso, los factores psicológicos y fisiológicos toman un papel importante.

El psicológico, porque en estos casos el cerebro interpreta de manera equivocada la información visual que es captada, y fisiológico, porque dependerá de si el objeto está siendo visualizado de manera intensa, lo cual afecta los receptores de la retina.

Qué es la fibra óptica

Es un hilo s√ļper fino transparente, de pl√°stico o vidrio, por donde se env√≠an pulsos de luz. Es un medio de transmisi√≥n utilizado generalmente en redes de datos. Su grosor es semejante al de un cabello humano. Estos impulsos de luz transmiten grandes cantidades de informaci√≥n, se√Īal de televisi√≥n, Internet, comunicaci√≥n telef√≥nica, etc√©tera.

Características de la fibra óptica

  • Para su uso no es necesaria la electricidad.
  • Est√° compuesto por un n√ļcleo, manto, tensores, recubrimiento y chaqueta.
  • Su n√ļcleo es pl√°stico o de germanio y √≥xido de silicio.
  • En su n√ļcleo se presenta una mayor refracci√≥n que en su cubierta.
  • Es utilizada en el √°rea de telecomunicaciones.
  • Su velocidad de transmisi√≥n supera a las de los cables corrientes.
  • Son inmunes a las interferencias electromagn√©ticas.
  • Se utilizan con LAN para poder transmitir a largo alcance.
  • Su grosor es de 0.1 mil√≠metros de espesor y transparente.
  • Se compone de una fuente de luz (LED o l√°ser); un medio transmisor (fibra √≥ptica); y el detector de luz (fotodiodo).

Aplicaciones de la fibra óptica

Las fibras √≥pticas pueden usarse como alambres convencionales, tanto en ambientes de sistemas de procesamiento de datos en ambientes aut√≥nomos. Por ejemplo, en los aviones, en redes geogr√°ficas o los sistemas de extensas l√≠neas urbanas sostenidos por compa√Ī√≠as telef√≥nicas.

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Preguntas Frecuentes sobre la √ďptica

√ďptico se refiere a todo lo concerniente a la visi√≥n.

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Permite aumentar considerablemente el tama√Īo microorganismos para tener una mejor observaci√≥n de ellos y poder estudiarlos.

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Permite transmitir grandes cantidades de datos, especialmente en el √°rea de telecomunicaciones.

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Sirven para crear efectos visuales, simular que un objeto se encuentra presente cuando no es así y ofrecer una imagen distorsionada de la realidad.

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Se compone de un n√ļcleo hecho de pl√°stico o de una combinaci√≥n entre germanio y √≥xido de silicio, cubierto por pl√°stico.

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Bibliografía

. ( √öltima edici√≥n: 14 de junio de 2023 a las 5:16 pm). Definici√≥n de √ďptica. Recuperado de: https://conceptodefinicion.de/optica/. Consultado el 5 de junio de 2024

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