Si las fuerzas y los movimientos tienen un papel predominante en todos los fenómenos naturales, y por tanto son objeto privilegiado de estudio por la Física, no hay duda de que no es menor la importancia que tiene la luz y los fenómenos luminosos. Por nuestros ojos nos llega gran parte de la información que recibimos del mundo exterior, y para que esta información pueda ser recibida, nos es imprescindible la existencia de luz.
La luz como problema de la Física
Este papel preponderante de la luz dio lugar a que su comportamiento fuese uno de los primeros problemas que se planteó la Física casi en el mismo momento de su nacimiento como ciencia. Así, fue Isaac Newton quien primero elaboró una serie de teorías tendentes a explicar los distintos fenómenos luminosos conocidos hasta el momento.
Dichas leyes, vigentes en la actualidad, especifican que, en caso de transmitirse por un medio homogéneo, la luz se propaga en línea recta desde el foco emisor hasta que llega a un objeto cualquiera. Si ese objeto es opaco, la luz que no es absorbida choca con él reflejándose, de forma que cambia de dirección formando el rayo reflejado con la superficie un ángulo que es igual al formado por el rayo incidente con la misma.
Si el objeto es transparente, la luz es capaz de atravesarlo, aunque la dirección del rayo luminoso cambia ligeramente, en un fenómeno que se conoce con el nombre de refracción.
La formulación de estas leyes no sólo supuso un avance más en el conocimiento de cómo tienen lugar los fenómenos naturales, sino que, como en otros descubrimientos científicos, tuvo una aplicación inmediata en la construcción de mayores y más perfectos instrumentos ópticos.
¿Qué son los instrumentos ópticos?
Un instrumento óptico es aquel sistema que nos permite ver lo que a simple vista resulta irreconocible,
bien por lo pequeño de su tamaño o bien porque se encuentre alejado de nosotros a una distancia considerable.
Esta falta de visión de ciertos objetos se debe a que la luz que proviene de los mismos, y que es la que nos permite reconocerlos, no llega separada de la luz que proviene de otros objetos próximos, con lo cual es imposible la discriminación óptica de los mismos, que aparecen entonces confundidos con los objetos que les rodean.
La reflexión y la refracción
Para conseguir esa diferenciación que permitirá ver objetos muy pequeños o muy alejados, los distintos instrumentos ópticos están dotados de una serie de elementos constituidos de un material transparente, generalmente vidrio, cuyas caras, llamadas lentes, tienen forma redondeada, justo con otros elementos cuyas caras forman perfectamente definidos, denominados prismas.
El paso de la luz a través de estos sistemas hace que en ellos se produzcan reflexiones y refracciones que separan perfectamente los rayos luminosos procedentes de puntos muy próximos y permiten diferenciar claramente ambos por separado.
Conclusión
La perfección técnica conseguida en los últimos tiempos (ya en el pasado siglo) en la construcción de lentes y prismas nos ha dotado de instrumentos ópticos muy precisos, como los microscopios, los telescopios, las máquinas fotográficas, etc., que han permitido observar desde los objetos más pequeños hasta los que, aun teniendo un tamaño considerable, se encuentran separados de nosotros por millones de kilómetros.
Sin embargo, parece que este continuo progreso tiene un límite del cual no se podrá pasar, ya que, a pesar de los enormes avances en la construcción de instrumental óptico, las grandes lentes pueden llegar a crear distorsiones en las imágenes, las denominadas aberraciones ópticas, que aumentan cuanto mayor es el tamaño de las lentes.
Por este motivo, la Física está tratando en la actualidad de la posible construcción de otros instrumentos de observación, como el radiotelescopio o el microscopio electrónico, basados en principios diferentes de los ópticos.
Fuente: Temas Clave de Aula Abierta Salvat – Los caminos de la Física. Publicado en el año 1981
Autor: Pedro Puigdoménech Rosell
