Óptica básicaFondo de Cultura Economica, 2015 M12 2 - 532 páginas Esta segunda edición, considerablemente corregida y aumentada, está dedicada a estudiantes de física, ingeniería, optometría o cualquier otra carrera conectada directa o indirectamente con la óptica, una de las ramas más antiguas de la física, que ha tenido un resurgimiento muy rápido en los últimos años. Establecer el puente entre los conceptos clásicos elementales y los más recientes es el objetivo de este libro en el que se revisan adelantos como el diseño automático de lentes, las películas delgadas de interferencia, los hologramas, los filtros espaciales o la óptica lineal. |
Contenido
XI3 Espectroscopios espectrógrafos y monocromadores | 312 |
XI32 Espectrómetros y espectrógrafos de prisma | 314 |
XI33 Espectrógrafos de rejilla de difracción | 315 |
XI4 Teoría de Abbe del microscopio | 316 |
XI41 Microscopio de contraste de fase | 317 |
XI42 Filtraje espacial de imágenes | 318 |
XI5 Reconstrucción de frentes de onda | 319 |
XI51 Hologramas delgados | 322 |
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Lecturas recomendadas | 126 |
VI Instrumentos ópticos | 129 |
VI11 Algunos diseños de lupas | 130 |
VI21 Objetivos fotográficos | 133 |
VI22 Telefotos y objetivos de campo ancho | 135 |
VI3 Cámaras fotográficas astronómicas | 136 |
VI31 Cámara Schmidt | 137 |
VI4 Proyectores de imágenes | 138 |
VI42 Retroproyector | 140 |
VI51 Sistema básico | 141 |
VI52 Objetivos de microscopio | 142 |
VI53 Oculares de microscopio | 144 |
VI54 Iluminadores y condensadores | 145 |
VI55 Microscopio confocal | 146 |
VI56 Lectores de disco compacto CD y DVD | 147 |
VI6 Telescopios | 148 |
VI61 Telescopios refractores | 149 |
VI63 Telescopio terrestre | 150 |
VI64 Telescopios reflectores | 151 |
VI65 Telescopios catadióptricos | 153 |
VI66 Resolución de un telescopio astronómico y óptica activa | 154 |
VI67 Periscopios | 156 |
VI68 Oculares de telescopio | 157 |
VI7 Refractómetros | 158 |
VI72 Refractómetro de Abbe | 159 |
VI73 Refractómetro de HilgerChance | 160 |
Lecturas recomendadas | 161 |
VII El ojo humano | 163 |
VII21 Córnea | 164 |
VII22 Pupila | 165 |
VII24 Humor vítreo | 166 |
VII3 Sensibilidad retiniana | 167 |
VII32 Sensibilidad direccional | 168 |
VII4 Defectos de refracción del ojo | 169 |
VII41 Presbicia | 170 |
VII42 Miopía | 171 |
VII44 Astigmatismo | 172 |
VII45 Keratocono | 173 |
VII5 Agudeza visual y su evaluación subjetiva | 174 |
VII6 Visión binocular | 176 |
VII62 Errores de la visión binocular | 177 |
VII71 Lentes esféricas | 180 |
VII73 Lentes esferocilíndricas | 182 |
VII74 Lentes bifocales y progresivas | 184 |
VII75 Lentes de contacto | 186 |
VII76 Lentes intraoculares | 187 |
VII761 Cálculo de las lentes intraoculares | 188 |
VII762 Fórmulas para el cálculo de la potencia de la lente intraocular | 189 |
VII8 Corrección de ametropías con cirujía ocular keratotomía radiada y LASIK | 190 |
VII9 Instrumentos usados en oftalmología y optometría | 191 |
VII92 Optómetros y autorrefractores | 192 |
VII922 Optómetros con láser | 194 |
VII94 Retinoscopio y retinoscopía | 196 |
VII95 Oftalmómetro o keratómetro | 198 |
VII96 Topógrafo corneal | 199 |
VII97 Lámpara de hendidura | 201 |
Lecturas recomendadas | 203 |
Problemas | 204 |
VIII Fundamentos de la óptica física | 205 |
VIII2 Representación matemática de una onda luminosa | 206 |
VIII22 Disturbio eléctrico | 207 |
VIII23 Representación de una onda mediante números complejos | 209 |
VIII3 Superposición de ondas a lo largo de una trayectoria común | 210 |
VIII31 Superposición de dos ondas con la misma longitud de onda | 211 |
VIII33 Superposición de dos ondas viajando en diferentes direcciones | 213 |
VIII4 Velocidades de fase de grupo y de señal | 214 |
VIII5 Espectros luminosos y sus trenes de onda | 216 |
VIII51 Espectros discretos Series de Fourier | 218 |
VIII53 Teorema de Parseval | 223 |
VIII6 Coherencia de un haz luminoso | 224 |
VIII61 Coherencia temporal | 226 |
VIII62 Coherencia espacial | 228 |
VIII63 El teorema de van CittertZernike | 229 |
VIII7 Propagación de ondas en medios transparentes | 230 |
VIII71 Ley de Snell | 231 |
Lecturas recomendadas | 232 |
Problemas | 233 |
IX Interferencia e interferómetros | 235 |
IX11 Interferencia de dos fuentes puntuales separadas | 236 |
IX22 Interferómetros de Lloyd Fresnel y Billet | 238 |
IX23 Interferómetro estelar de Michelson | 239 |
IX3 Interferencia por división de amplitud | 241 |
IX31 Franjas de igual grueso Franjas de Newton | 243 |
IX32 Franjas de igual inclinación Franjas de Haidinger | 244 |
IX4 Interferómetro de Michelson | 245 |
IX41 Requisitos de coherencia | 246 |
IX43 Patrón de interferencia complementaria | 247 |
IX5 Interferómetros de MachZehnder y de Jamin | 248 |
IX6 Interferómetro de TwymanGreen | 249 |
IX62 Espectroscopía de Fourier | 251 |
IX7 Interferómetro de Fizeau | 252 |
IX8 Interferómetros de desplazamiento lateral | 253 |
IX9 Interferómetros de FabryPerot | 255 |
IX91 Diferencia de camino óptico y poder resolutor | 256 |
IX92 Usos de este interferómetro | 258 |
IX10 Otros interferómetros con múltiples reflexiones | 261 |
IX11 Películas delgadas de interferencia | 262 |
IX112 Multicapas | 265 |
IX13 Franjas de moiré | 267 |
IX14 Formación de patrones de moteado | 268 |
IX141 Interferometría de moteado | 269 |
IX15 Interferometría de desplazamiento de fase | 270 |
IX16 Tomografía de coherencia óptica OCT | 271 |
Lecturas recomendadas | 272 |
Problemas | 273 |
X Difracción | 275 |
X12 Teoría de la difracción de Kirchhoff | 276 |
X2 Difracción de Fresnel | 279 |
X22 Abertura circular | 282 |
X23 Placa zonal de Fresnel Cámara de agujero | 284 |
X3 Difracción de Fraunhofer Transformadas de Fourier | 285 |
X31 Rendija simple y abertura rectangular | 288 |
X32 Abertura circular | 289 |
X33 Rejilla con transmisión senoidal | 291 |
X4 Principio de Babinet | 292 |
X5 Conservación de energía en los fenómenos de interferencia y difracción | 293 |
Lecturas recomendadas | 294 |
Problemas | 295 |
XI Aplicaciones de la difracción y tomografía óptica | 297 |
XI13 Poder cromático dispersor | 299 |
XI14 Poder resolutor | 300 |
XI15 Distribución de energía entre los diferentes órdenes | 301 |
XI16 Diferentes tipos de rejillas de difracción | 303 |
XI17 Rejillas de fase | 304 |
XI2 Poder resolutor de los instrumentos ópticos | 306 |
XI22 Función de transferencia de una lente | 309 |
XI52 Hologramas gruesos | 323 |
XI6 Propagación de ondas moduladas en amplitud y de pulsos luminosos | 324 |
XI62 Propagación de pulsos o de una onda modulada en amplitud | 325 |
XI632 Propagación de pulsos en un medio no lineal | 326 |
XI633 Solitones | 327 |
XI8 Tomografía computarizada CAT y tomografía óptica | 329 |
XI81 Tomografía óptica | 331 |
Lecturas recomendadas | 332 |
XII Velocidad de la luz y efectos relativistas | 333 |
XII12 Medida de Fizeau | 334 |
XII13 Medidas con espejo rotatorio | 335 |
XII14 Medidas con obturador electroóptico | 336 |
XII15 Medida de Anderson | 337 |
XII16 Medida de Bergstrand | 338 |
XII17 Otras medidas | 339 |
XII18 Velocidad de la luz en materia densa | 340 |
XII19 Relaciones entre las velocidades de fase y de grupo | 341 |
XII3 Experimento de MichelsonMorley | 342 |
XII4 Teoría de la relatividad especial | 344 |
XII41 Consecuencias de la teoría de la relatividad especial | 346 |
XII43 Contracción del espacio | 348 |
XII44 Simultaneidad de dos eventos para diferentes observadores | 349 |
XII45 Adición de velocidades | 351 |
XII5 Algunos fenómenos ópticos relativistas | 352 |
XII52 Reflexión de la luz en un espejo móvil | 354 |
XII53 Efecto Doppler | 355 |
XII54 Interferometría y efecto Doppler | 357 |
XII56 Experimento de Fizeau y arrastre de Fresnel | 358 |
XII57 Experimento de Airy | 359 |
Lecturas recomendadas | 360 |
XIII Luz polarizada | 361 |
XIII2 Interferencia de luz polarizada | 363 |
XIII22 Esfera de Poincaré | 366 |
XIII23 Luz natural y parcialmente polarizada | 368 |
XIII24 Las matrices de Mueller para el análisis de elementos polarizadores | 371 |
XIII3 Detección e identificación de luz polarizada | 373 |
XIII4 Producción de luz linealmente polarizada | 376 |
XIII42 Por reflexión o refracción Prisma polarizador | 378 |
XIII43 Por doble refracción | 380 |
XIII51 Anteojos polarizadores y filtros para cámara | 381 |
XIII53 Análisis fotoelástico | 382 |
XIII54 Sacarimetría | 383 |
Problemas | 384 |
XIV Teoría electromagnética de la luz | 385 |
XIV2 Ecuaciones de Maxwell | 386 |
XIV22 Ley de Gauss | 387 |
XIV24 Carácter selenoidal del campo magnético | 389 |
XIV31 Forma vectorial | 390 |
XIV4 Solución de la ecuación de onda | 391 |
XIV41 Ondas electromagnéticas en dieléctricos | 392 |
XIV42 Ondas electromagnéticas en metales | 393 |
XIV5 Campo magnético | 394 |
XIV51 Flujo de energía | 395 |
XIV52 Ondas estacionarias | 396 |
XIV53 Presión de radiación | 397 |
Lecturas recomendadas | 398 |
XV Teoría electromagnética de la reflexión y la refracción | 399 |
XV2 Reflexión y refracción en dieléctricos | 402 |
XV22 Reflexión externa Ángulo de Brewster | 404 |
XV23 Reflexión interna Ángulo límite | 405 |
XV24 Cambios de fase bajo reflexión | 407 |
XV25 Relaciones de Stokes | 410 |
XV3 Reflexión en metales | 412 |
XV32 Ángulo de incidencia principal y azimut principal | 413 |
XV33 Cambios de fase bajo reflexión | 415 |
Lecturas recomendadas | 416 |
XVI Teoría microscópica del esparcimiento reflexión transmisión y absorción | 417 |
XVI11 Esparcimiento de Rayleigh | 420 |
XVI12 Esparcimiento de Mie | 423 |
XVI2 Reflexión | 424 |
XVI3 Transmisión | 427 |
XVI32 Materia opaca | 428 |
XVI34 Dispersión anómala en dieléctricos | 430 |
XVI4 Absorción | 431 |
XVI42 Dispersión en metales | 432 |
XVI43 Materia coloreada | 433 |
Lecturas recomendadas | 434 |
XVII Cristales | 435 |
XVII11 Sistemas cristalinos | 436 |
XVII12 Elipsoide de Fresnel | 437 |
XVII13 Superficie de onda en cristales uniaxiales | 440 |
XVII14 Superficies de onda en cristales biaxiales | 441 |
XVII15 Propagación de luz en cristales uniaxiales | 442 |
XVII16 Propagación de la luz en cristales biaxiales | 446 |
XVII2 Análisis de cristales con luz polarizada | 448 |
XVII22 Análisis con luz convergente | 449 |
XVII23 Microscopio polarizador | 451 |
XVII3 Pleocroísmo | 452 |
XVII43 Retardadores cuasicristalinos | 453 |
XVII52 Prismas triangulares de calcita | 455 |
XVII54 Filtro de Lyot | 456 |
XVII55 Otros usos de los cristales | 457 |
XVII61 Naturaleza microscópica | 459 |
XVII63 Actividad óptica en cristales isotrópicos y anisotrópicos | 460 |
XVII7 Cristales líquidos | 461 |
Lecturas recomendadas | 463 |
XVIII Electroóptica y magnetoóptica | 465 |
XVIII2 Campo magnético aplicado a la fuente de luz Efecto Zeeman | 466 |
XVIII3 Efectos no lineales | 468 |
XVIII31 Generación de armónicas de luz | 469 |
XVIII32 Interacción entre dos haces luminosos | 471 |
XVIII4 Campo eléctrico aplicado al medio transparente | 473 |
XVIII43 Efecto Pockels | 474 |
XVIII5 Campo magnético aplicado al medio transparente | 476 |
XVIII52 Efecto Faraday | 477 |
XVIII53 Efecto CottonMouton | 478 |
XVIII54 Efecto magnetoóptico de Kerr | 479 |
XIX Radiación de cuerpo negro | 481 |
XIX2 Hipótesis cuántica de Planck | 482 |
XIX22 Energía promedio de los osciladores con una frecuencia dada | 484 |
XIX3 Leyes de la radiación | 486 |
XIX32 Leyes de Wien y de RayleighJeans | 488 |
XIX33 Ley del desplazamiento de Wien | 489 |
XIX34 Ley de StefanBoltzmann | 490 |
XIX4 Cuerpo gris Temperatura de color | 491 |
Lecturas recomendadas | 493 |
XX Teoría cuántica de la luz e interacciones entre la luz y la materia | 495 |
XX12 Hipótesis de De Broglie | 497 |
XX13 Efecto Compton | 498 |
XX14 Principio de incertidumbre de Heisenberg | 500 |
XX15 Explicación cuántica de la interferencia y la difracción | 502 |
XX16 Interferometría de intensidades Experimento de Brown y Twiss | 503 |
XX17 Explicación cuántica de la polarización | 505 |
XX2 Teoría cuántica de la emisión y la absorción de luz | 506 |
XX22 Teoría cuántica moderna | 508 |
XX23 Validez de la teoría clásica | 509 |
XX3 Interacciones entre la luz y la materia | 510 |
XX32 Ensanchamiento de líneas espectrales | 512 |
XX33 Radiación de resonancia | 514 |
XX35 Esparcimiento de Raman | 515 |
Lecturas recomendadas | 516 |
XXI Láseres | 519 |
XXI3 Láser | 522 |
XXI32 Teoría elemental del láser | 523 |
XXI4 Cavidades resonantes | 524 |
XXI41 Haces gaussianos | 526 |
XXI5 Coherencia temporal de la luz de láser | 529 |
XXI51 Láseres de multimodo | 530 |
XXI511 Láseres de fase acoplada | 531 |
XXI512 Láseres de oscilación libre | 532 |
XXI52 Láseres de modo simple | 533 |
XXI71 Láseres de gas | 534 |
XXI72 Láseres sólidos | 536 |
XXI73 Láseres líquidos | 537 |
XXI8 Aplicaciones de la luz de láser | 538 |
Problemas | 539 |
XXII Fotometría radiometría y detectores | 541 |
XXII12 Relación entre unidades radiométricas y fotométricas | 542 |
XXII2 Iluminación producida por fuentes de luz | 543 |
XXII22 Emitancia radiante de una fuente de luz extendida | 544 |
XXII23 Iluminación de una superficie con una fuente de luz extendida | 545 |
XXII24 El faro | 547 |
XXII3 Iluminación de imágenes en sistemas ópticos | 548 |
XXII32 Irradiancia sobre una imagen extendida | 549 |
XXII33 Ley de cos4θ | 550 |
XXII4 Fotometría | 551 |
XXII41 El observador estándar | 552 |
XXII5 Detectores de radiación | 553 |
XXII52 Detectores cuánticos | 555 |
XXII6 Detectores de imágenes | 556 |
XXII61 Los primeros detectores de imagen | 557 |
XXII62 Emulsiones fotográficas | 558 |
XXII63 Dispositivos de carga acoplada CCD | 559 |
XXII7 Radiación infrarroja y ultravioleta | 560 |
Lecturas recomendadas | 561 |
Problemas | 562 |
XXIII Visión del color y fuentes luminosas | 563 |
XXIII12 Daltonismo | 565 |
XXIII13 Otros efectos cromáticovisuales | 566 |
XXIII2 Teoría tricromática | 567 |
XXIII22 Valores de triestímulo | 569 |
XXIII23 Coordenadas de cromaticidad | 570 |
XXIII3 Diagrama de cromaticidad de la CIE | 571 |
XXIII4 Aplicaciones del diagrama de cromaticidad | 575 |
XXIII6 Mezclas de color | 577 |
XXIII62 Sustracción de color | 578 |
XXIII7 Otras representaciones del color | 579 |
XXIII8 Fuentes de luz e iluminantes | 582 |
XXIII9 Colorímetros | 583 |
XXIII102 Lámparas de descarga eléctrica en gas vapor de metal | 584 |
XXIII103 Lámparas fluorescentes | 585 |
Lecturas recomendadas | 587 |
Problemas | 588 |
Índice analítico | 589 |
Términos y frases comunes
aberración cromática aberración de esfericidad abertura amplificación amplitud ángulo de incidencia astigmatismo átomo cambio de fase camino óptico campo eléctrico campo magnético capítulo cavidad ción coherencia color componentes constante convergente córnea cristal cromática cuerpo negro curvatura dada definida detectores diámetro dieléctricos diferencia de camino diferencia de fase difracción de Fraunhofer dirección dispersor distancia focal ecuación eje óptico electrón emitida energía espectral espectro espejo filtro fotón franjas frecuencia frente de onda Fresnel fuente de luz fuente luminosa función haz luminoso igual imágenes índice de refracción infrarrojo irradiancia láseres lentes delgadas Light linealmente polarizada longitud longitud de onda microscopio monocromática muestra objeto observador obtener ojo humano onda electromagnética pantalla paralelo película perpendicular placa podemos potencia prisma punto pupila radiación rayos reflexión refractora rejilla de difracción rendijas respecto Scientific American senoidal senU sistema óptico superficie telescopio Teoría electromagnética vector eléctrico velocidad vidrio