El ojo humano es sensible a la radiación electromagnética que posee longitudes de onda comprendidas entre 400 y 700 nm. Estas longitudes de onda son mucho más pequeñas que el tamaño de los obstáculos y objetos ordinarios que la luz encuentra a su paso por lo que pueden despreciarse los efectos de la difracción. En este caso los fenómenos luminosos pueden describirse mediante la óptica geométrica. En este tema –sobre los conceptos de rayo luminoso, utilizado para caracterizar la luz, e índice de refracción, asociado a los medios materiales–, se levanta el edificio de la óptica geométrica, comenzando por el principio de Fermat y las leyes de la reflexión y refracción. A partir de estas leyes se estudian diversos componentes ópticos simples, empezando por los espejos, de los cuales se analizan en detalle las propiedades de los espejos esféricos en la aproximación paraxial. Seguidamente se estudia la refracción en superficies planas, incluyendo los prismas, y se introducen los conceptos de reflexión total y ángulo crítico, de gran importancia en el guiado de la luz en fibras ópticas. De gran interés es la refracción por superficies esféricas y lentes en la aproximación paraxial. Se estudia la formación de imágenes por dioptrios esféricos y lentes delgadas, haciendo incidencia no sólo en la resolución analítica de distintos sistemas ópticos sino también en la resolución gráfica mediante el método de trazado de rayos, el cual tiene un gran interés didáctico. El tema finaliza con una breve descripción de algunos instrumentos ópticos.
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LA ÓPTICA CUANTICA LLEGA AL MICROCHIP ( para saber más sobre la óptica cuántica, podeis buscar información en wikipedia).
Un informe en la revista Nature describe el primer experimento en el que un único fotón fue acoplado coherentemente a un único qubit (quantum bit, o “átomo artificial”) superconductor.
Esto representa un nuevo paradigma para realizar experimentos de óptica cuántica en circuitos eléctricos de microchips mediante el uso de microondas en lugar de fotones y lásers visibles.
El trabajo es fruto de la colaboración entre el laboratorio del profesor Robert Schoelkopf y el grupo teórico del profesor Steven Girvin, ambos del Departamento de Física Aplicada y Física de la Universidad de Yale (EE.UU.).
Los investigadores construyeron una cavidad superconductora miniaturizada, millones de veces más pequeña que las que normalmente se usan en los experimentos de física atómica del mismo tipo.
El fotón de microondas es así “atrapado”, lo que permite que sea absorbido y reemitido una y otra vez por el “átomo”, hasta que finalmente escapa de la cavidad. El “átomo” es un circuito superconductor que contiene aproximadamente mil millones de átomos de aluminio que actúan en concierto.
Dados el minúsculo volumen de la cavidad y el gran tamaño del “átomo”, éste y el fotón se acoplan muy fuertemente y pueden intercambiar energía a gran velocidad.
Bajo las peculiares reglas de la mecánica cuántica, el estado del sistema se transforma en una superposición coherente de dos posibilidades simultáneas: la energía es, o bien una excitación del átomo, o bien un fotón. Esta superposición fue observada en el experimento.
Además de permitir la realización de experimentos de mecánica y óptica cuánticas usando un formato completamente nuevo, este nuevo sistema posee varias características que lo hacen conveniente en una computadora cuántica.
En una computadora cuántica, en vez de bits de información, hay qubits, los cuales, paradójicamente, pueden manejar la incertidumbre cuántica y de esta manera acelerar inmensamente ciertos tipos de cálculo.
La posibilidad de acoplar qubits con fotones permitiría conectar los qubits de un chip mediante un “bus de información cuántica” que transmita fotones individuales.
Simulación de trazado de rayos.
Buscando simulaciones sobre óptica geométrica, he encontrado dos sitios web donde nos presentan applets para simular cualquier situación.
Así, podemos elegir el objeto y la posicion inical, y el programa nos simula la formación de la imagen y nos indica la posición de ésta.
Aquí dejo dos enlaces:
http://www.terra.es/personal/felix061/paginas/optica.htm#
http://www.schulphysik.de/suren/Applets.html