Óptica y luz
Reflexión, ley de la refracción, lentes, prismas y difracción
- NuevoEscuela
El ojo: miopía e hipermetropía
Ojo reducido y lentes: posición de la imagen respecto de la retina. Miopía — el foco delante de la retina; hipermetropía — detrás. Se aju…
- NuevoUniversidad / investigación
Difracción de Fresnel y de Fraunhofer
Difracción en una rendija: número de Fresnel N = a²/(λL), espiral de Cornu, integral de Fresnel y el límite sinc² en la zona lejana.
- NuevoEscuela
Tres polarizadores
Cadena de Malus P₁–P₂–P₃: P₁ y P₃ cruzados apagan la luz, pero el polarizador del medio a 45° vuelve a dar intensidad distinta de cero.
- NuevoEscuela
Disco de Airy y criterio de Rayleigh
Difracción de Fraunhofer en una abertura circular: primer anillo oscuro y resolución de dos puntos según el criterio de Rayleigh.
- NuevoEscuela
Banco óptico
Hasta cuatro elementos en un mismo eje: lentes delgadas, espejos verticales, cuña de desviación constante δ. Trazado paraxial de rayos.
- NuevoEscuela
Telescopio y microscopio
Dos lentes delgadas: esquemas de Kepler, de Galileo y del microscopio compuesto. Trazado paraxial, aumento y cociente de las distancias f…
- NuevoEscuela
Galería de los susurros
Espejo circular: las cuerdas rasantes, tras reflejarse, se reúnen frente a la fuente. Óptica geométrica, no ondas.
- NuevoUniversidad / investigación
Red de Bragg en fibra
Condición de Bragg λ_B = 2 n_eff Λ. Reflexión en una banda estrecha de longitudes de onda: un perfil de Lorentz didáctico, no la teoría c…
- NuevoEscuela
Patrón de speckle láser
Luz coherente y fases aleatorias: figura granular I ∝ |Σ exp(i(k·r + φ))|². Modelo cualitativo de la dispersión.
- NuevoUniversidad / investigación
Ley de Bragg
Condición nλ = 2d sin θ: rayos X y una familia de planos atómicos. En el esquema, el ángulo de rasancia y la diferencia de camino.
- NuevoNiños
Caleidoscopio
Un punto se copia por un giro de 360°/N y, si se quiere, por una reflexión: simetría cíclica o diedral, no un tubo de vidrio.
- NuevoEscuela
Cáusticas en una taza de café
Un haz paralelo se refleja en el arco de una taza circular; sobre la línea de la «mesa» se ve la densidad de rayos: una cáustica brillant…
- NuevoEscuela
Película de jabón (superficie mínima)
Película sobre un marco que no es plano: relajación discreta de Laplace en la altura z. El arcoíris es un coloreado convencional, no un c…
- NuevoEscuela
Red de difracción (espectro de un CD)
Densidad de ranuras y ángulo de incidencia: los órdenes de la red como abanicos de color según la longitud de onda.
- NuevoEscuela
Patrón de muaré en redes lineales
Dos tramados transparentes: el periodo, la inclinación y el desplazamiento dan batimientos espaciales y envolventes.
- NuevoEscuela
Apertura numérica de una fibra
NA a partir de los índices del núcleo y del revestimiento; ángulo de aceptación y una pista cualitativa de las pérdidas por curvatura.
- NuevoEscuela
Pérdidas por curvatura en fibra óptica
Núcleo curvado: incidencia en la pared exterior y ángulo crítico; un radio pequeño produce fuga (esquema meridional).
- NuevoUniversidad / investigación
Onda evanescente en la reflexión total interna
Más allá del ángulo crítico, el campo penetra en el medio menos denso hasta una profundidad del orden de la longitud de onda.
- NuevoEscuela
Retina y límite de difracción
Radio angular del disco de Airy θ ≈ 1,22 λ/D y comparación con el paso de los conos.
- NuevoEscuela
Cámara oscura
Triángulos semejantes: altura de la imagen h_i = h_o · v/u.
- NuevoEscuela
Arcoíris en una gota
Ley de la refracción en una esfera: arco primario (1× reflexión interna ~42°) y secundario (2× ~51°, espectro invertido); parámetros b/R…
- NuevoEscuela
Dispersión de Rayleigh (cielo azul)
Intensidad de dispersión ∝ λ⁻⁴; se comparan el azul y el rojo, y un gradiente cualitativo del cielo.
- NuevoEscuela
Espejismo inferior (asfalto caliente)
Gradiente n(y) sobre el asfalto caliente: los rayos se curvan — la luz del cielo parece un «charco».
- Escuela
Reflexión de la luz
Espejos plano, cóncavo y convexo: ley de la reflexión y construcción de la imagen con rayos principales.
- PopularEscuela
Ley de la refracción
Luz en la frontera entre medios: n₁ sin i = n₂ sin r, medición de ángulos (en facultad, ley de Snell).
- Escuela
Reflexión total interna
Ángulo crítico θ_c = arcsin(n₂/n₁); rayo desde el medio más denso y analogía con la fibra.
- PopularEscuela
Lentes: construcción de imagen
Lentes convergentes y divergentes: marcha de rayos y construcción de la imagen real y de la virtual.
- NuevoEscuela
Modelo del ojo (lente delgada)
Potencia óptica total P = P_ojo + P_lentes; nitidez en la retina cuando 1/v = P − 1/u coincide con la longitud del ojo.
- NuevoEscuela
Ecuación de la lente delgada
Fórmula de Gauss 1/f = 1/d_o + 1/d_i; hipérbola d_i(d_o), polo en d_o = f, esquema y comprobación de 1/d.
- NuevoEscuela
Dispersión de la luz en un prisma
Luz blanca en un prisma: espectro por la dependencia del índice de refracción con la longitud de onda n(λ).
- NuevoEscuela
Interferencia en películas delgadas
Franjas de una cuña: índice, espesor y ángulo; colores según cos²(δ/2) y espectro I(λ) al espesor medio.
- NuevoEscuela
Anillos de Newton
Lente esférica sobre vidrio plano: interferencia en una película de aire; salto de fase π al reflejar.
- NuevoEscuela
Recubrimiento antirreflectante
Aire–película–vidrio a incidencia normal: R(λ) de las dos fronteras; espesor de cuarto de onda.
- NuevoUniversidad / investigación
Interferómetro de Michelson
I(Δ) = V cos²(πΔ/λ); franjas de inclinación; envolvente de la longitud de coherencia.
- NuevoUniversidad / investigación
Interferómetro de Mach-Zehnder
Dos haces, diferencia de camino Δ; I ∝ cos²(πΔ/λ); esquema y gráfica de franjas.
- NuevoUniversidad / investigación
Interferómetro de Fabry-Pérot
Transmitancia de Airy T(L), fineza F, FSR = λ/(2n), ancho ΔL ≈ FSR/F; barrido de la longitud.
- NuevoUniversidad / investigación
Haz gaussiano y parámetro q
Cintura w₀, longitud de Rayleigh z_R, fase de Gouy ζ(z), ABCD a través de una lente delgada; w(z) y q en el plano de observación.
- NuevoUniversidad / investigación
Sistema 4f (óptica de Fourier)
Objeto → lente → plano de Fourier → filtro espacial (pasa-bajos/pasa-altos) → lente → imagen; FFT 2D y abertura circular.
- NuevoUniversidad / investigación
Aberraciones. Polinomios de Zernike
Desenfoque, astigmatismo, coma y aberración esférica en una pupila circular; función de dispersión puntual por FFT, relación de Strehl y…
- NuevoUniversidad / investigación
Pinzas ópticas
Trampa gaussiana U(r), rigidez k ∝ P/w₀², Langevin sobreamortiguado de una esfera con fricción de Stokes y ruido browniano; traza ⟨r²⟩.
- NuevoUniversidad / investigación
Cristal fotónico unidimensional
Alternancia n₁/n₂; matriz de transferencia TE T(λ), R(λ); bandas prohibidas cuando |Tr(M_period)/2| > 1, según el período Λ.
- NuevoUniversidad / investigación
Interferómetro de Sagnac
Δφ ∝ Ω·A/λ para haces contrapropagantes en un lazo que rota: idea del giroscopio óptico.
- NuevoEscuela
Ángulo de Brewster
tan θ_B = n₂/n₁; R_p → 0; θᵢ + θₜ = 90°; reflectancias de Fresnel R_s, R_p vs θᵢ.
- NuevoEscuela
Principio de Fermat
Camino óptico OPL = n₁AP + n₂PB según el punto de incidencia; el mínimo coincide con el rayo de la ley de la refracción.
- NuevoEscuela
Aberración cromática
Fórmula de Cauchy n(λ); foco de la lente delgada f(λ); rayos paraxiales R/G/B.
- Escuela
Difracción de la luz
Una y dos rendijas: difracción de Fraunhofer y figura de interferencia.
- Niños
Mezcla de colores
Mezcla aditiva RGB y sustractiva CMY.
- NuevoEscuela
Polarización. Ley de Malus
Dos polarizadores: ángulo θ, intensidad I = I₁ cos²θ y extinción a 90°.
- NuevoUniversidad / investigación
Birrefringencia (calcita)
Dos caminos escalares de refracción para n_o y n_e — esquema de imagen doble sin desplazamiento lateral del rayo.
- NuevoUniversidad / investigación
Holografía. Principio de registro
Interferencia 2D de enseñanza |E_ref + E_obj|²: las franjas codifican la fase; no se modela la difracción al leer.