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La Óptica es la rama de la Física que se ocupa de estudiar la emisión y
detección de la luz, así como de su propagación en los medios materiales.
Puesto que un láser es una fuente de luz, antes de adentrarnos en el mundo de
los láseres, es preciso explicar algunos conceptos básicos de la Óptica. De esta
forma, seremos capaces de comprender la revolución tecnológica llevada a
cabo durante los últimos 50 años en torno al láser.
1.1. ¿Qué es la luz?
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Hay muchas formas de definir la luz,
A basta echar un vistazo a un diccioM
A En el ámbito de la Física, la luz es radiación elecnario para percatarseLde ello.
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tromagnética,
pero
tampoco
hay una descripción única de dicha radiación.
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Por fortuna, la gran mayoría de los fenómenos relacionados con la radiación
electromagnética pueden explicarse perfectamente a partir de las ecuaciones
de Maxwell del Electromagnetismo, que se verán más adelante.
En este contexto la luz es una onda, otro concepto de difícil definición si
queremos ser rigurosos. Sin embargo, no vamos desencaminados si entendemos
que una onda es una perturbación, o una variación de una magnitud física,
que se propaga en el espacio y en el tiempo. Hay muchos tipos de ondas: sonoras, sísmicas, las olas del mar…, y las electromagnéticas, que son las que aquí
nos ocupan. Todas ellas tienen naturaleza diferente, pero muchas características comunes.
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Las ondas que nos resultan más familiares son las armónicas, aquellas
cuya oscilación viene representada por una función seno o coseno. Si nos colocamos en un punto fijo del espacio y representamos su evolución en el tiempo,
observamos que ésta pasa por un valor máximo, se hace cero, toma un valor
mínimo, vuelve a cero, y comienza a repetirse el ciclo. El intervalo de tiempo mínimo transcurrido entre dos estados análogos de oscilación (por ejemplo, dos
máximos o dos mínimos), se llama periodo, y su inversa es la frecuencia, f, que
representa el número de oscilaciones por unidad de tiempo. Por ejemplo, las
ondas de radio, cuya frecuencia es del orden de gigahertzios, realizan alrededor de 109 oscilaciones por segundo. Del mismo modo, si nos fijamos en un instante de tiempo y representamos la onda en función del espacio, constatamos
que oscila de forma similar. En este caso, la distancia mínima entre dos puntos
en el mismo estado de oscilación se denomina longitud de onda y suele denotarse con la letra griega . La relación entre y f, viene dada por v= f, siendo v
la velocidad de propagación de la onda.
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