La Luz y la Óptica en Venezuela: Secretos que Brillan | ORBITECH

¿Qué es la luz? Ondas que viajan a velocidad récord

La luz es una onda electromagnética y también se comporta como partícula (fotón). ¡Es ambas cosas a la vez! $E = h \cdot f$
Recuerda: $h = 6.626 \times 10^{- 34} J·s$ (constante de Planck)
En el vacío, la luz viaja a la velocidad máxima conocida: $c = 299792458 m/s$ . ¡Nada va más rápido! $c = 299792458 m/s$
En Venezuela, si enciendes un láser en Caracas, su luz llega a Maracaibo en 0.003 segundos
Al pasar a otro medio (agua, vidrio), la velocidad disminuye según el índice de refracción $n$ . $v = \frac{c}{n}$
$n_{a i r e} \approx 1$ , $n_{a g u a} = 1.33$ , $n_{v i d r i o} = 1.5$
La longitud de onda $λ$ y frecuencia $f$ están relacionadas: $c = λ \cdot f$ . $c = λ \cdot f$
Si $λ$ aumenta, $f$ disminuye (y viceversa)

c = λ \cdot f

En óptica geométrica, la luz viaja en línea recta hasta que choca con un obstáculo.
Por eso ves tu sombra en el suelo del patio del liceo a las 10 AM
Ley de reflexión: el ángulo de incidencia $θ_{i}$ es igual al ángulo de reflexión $θ_{r}$ . $θ_{i} = θ_{r}$
¡Como cuando juegas billar y la bola rebota en la banda!
Ley de Snell para la refracción: $n_{1} \sin θ_{1} = n_{2} \sin θ_{2}$ . $n_{1} \sin θ_{1} = n_{2} \sin θ_{2}$
Si pasas de aire a agua, el rayo se acerca a la normal (línea perpendicular)
Índice de refracción $n$ depende del medio: aire ( $n = 1$ ), agua ( $n = 1.33$ ), vidrio ( $n = 1.5$ ).
Por eso un lápiz en un vaso de agua parece quebrado

n_{1} \sin θ_{1} = n_{2} \sin θ_{2}

Un arcoíris se forma cuando la luz del sol se refracta, refleja internamente y refracta de nuevo en gotas de agua.
¡Por eso lo ves después de la lluvia en Los Roques o en el Parque Nacional Canaima!
Los colores del arcoíris corresponden a diferentes longitudes de onda: rojo (~700 nm) a violeta (~400 nm). $λ_{r o j o} \approx 700 nm, λ_{v i o l e t a} \approx 400 nm$
ROYGBIV: Rojo, Naranja, Amarillo, Verde, Azul, Índigo, Violeta
El ángulo entre el sol, la gota y tu ojo es siempre 42° para el arcoíris primario. $θ_{a r c o \overset{´}{ı} r i s} \approx 42 °$
Si el sol está muy alto, no verás arcoíris (como al mediodía en Valencia)
Un arcoíris doble tiene los colores invertidos en el segundo arco (51°).
¡Busca el segundo arco en el cielo de Barquisimeto después de una tormenta!

\sin θ_{r o j o} = n_{a g u a} \sin θ_{a i r e}

Espejos planos forman imágenes virtuales, derechas y del mismo tamaño que el objeto.
¡Como cuando te miras en el espejo del baño del liceo!
Espejos cóncavos concentran la luz: usados en telescopios y faros de carros. $f = \frac{R}{2}$
En el Observatorio Astronómico Nacional de Llano del Hato usan espejos cóncavos
Lentes convergentes (biconvexas) enfocan la luz en un punto. Fórmula: $1 / f = 1 / d_{o} + 1 / d_{i}$ . $\frac{1}{f} = \frac{1}{d_{o}} + \frac{1}{d_{i}}$
¡Como las lupas que usas para quemar papel en el patio!
Lentes divergentes (bicóncavas) dispersan la luz. Usadas en anteojos para miopía.
Si no ves bien de lejos, tus anteojos tienen lentes divergentes

\frac{1}{f} = \frac{1}{d_{o}} + \frac{1}{d_{i}}

El cristalino enfoca la luz en la retina. Su distancia focal varía para enfocar objetos cercanos o lejanos. $\frac{1}{f} = \frac{1}{d_{o}} + \frac{1}{d_{i}}$
¡Por eso entrecerrar los ojos ayuda a ver mejor!
La distancia normal de visión clara es 25 cm. Si no ves bien a esa distancia, tienes miopía o hipermetropía. $d_{n o r m a l} = 25 cm$
En el liceo, si no ves la pizarra, ve al oculista
La miopía se corrige con lentes divergentes (anteojos o lentes de contacto).
¡Pide una receta al oculista en Maracaibo!
La hipermetropía se corrige con lentes convergentes.
Si ves borroso de cerca, pero bien de lejos, tienes hipermetropía

\frac{1}{f} = \frac{1}{d_{o}} + \frac{1}{d_{i}}

Los espejismos en la carretera de Barquisimeto a Acarigua se deben a la refracción del aire caliente.
¡Parece que hay agua en la carretera, pero es solo un truco de la luz!
El color turquesa del agua en Los Roques se debe a que el agua absorbe el rojo y refleja el azul/verde.
Por eso el mar se ve más azul en Los Roques que en la costa de Caracas
En el Salto Ángel, la neblina crea arcoíris secundarios por reflexiones múltiples en las gotas.
¡Lleva tu cámara si vas de excursión a Canaima!
Los colores de la bandera venezolana (amarillo, azul, rojo) se ven distintos bajo luz artificial por la temperatura de color.
Prueba con una lámpara LED en tu casa en Valencia

La luz viaja a $299792458 m/s$ en el vacío: ¡Nada en el universo va más rápido! Usado en GPS y comunicaciones satelitales
El arcoíris primario tiene los colores en orden ROYGBIV: Cada color tiene una longitud de onda específica: rojo (~700 nm) a violeta (~400 nm)
El índice de refracción del agua pura es $n = 1.33$: Por eso un lápiz en un vaso de agua parece quebrado
El ojo humano enfoca la luz en la retina usando el cristalino: La distancia normal de visión clara es 25 cm
Los espejos cóncavos se usan en telescopios como el de Llano del Hato: En Mérida, el observatorio astronómico tiene espejos de 1 metro de diámetro