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Las mujeres egipcias utilizaban los espejos, para verse en ellos, quizá los mismos egipcios utilizaban los espejos para iluminar los túneles de sus pirámides esto puede suponerse ya que fue encontrado uno cerca de la pirámide de Jajeperra Senusert [1].
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Confucio mencionaba que las lentes mejoraban la visión.
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Platón en su libro catóptrica estableció por primera vez la ley de la reflexión, mencionando el fenómeno de la refracción.
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Ptolomeo establece de forma aproximada la ley de la refracción en aproximación paraxial [1].
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Alhacén, puede ser considerado el padre de la óptica, realizó experimentos con lentes y espejos, estudio la anatomía del ojo utilizando el método científico, hizo el primer estudio serio sobre la refracción de la luz, inventó una cámara estenopeica con la que demostró que la luz viaja en línea recta, menciona que la imagen en la retina se forma debido al cristalino. Escribió el primer tratado de amplio sobre las lentes. Su investigación en catóptrica (el estudio de los sistemas ópticos que utilizan espejos) se centró en espejos esféricos y parabólicos y en la aberración esférica. Sus estudios tuvieron influencia en Europa, principalmente con: Roger Bacon, Leonardo Da Vinci, Galileo Galilei, Christian Huygens, Rene Descartes y Johannes Kepler.
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En Europa ya casi a finales de la edad media en la pintura del cardenal Hugo de Saint-Cher en Italia (1352); se puede observar que utiliza unos lentes mientras escribe, es quizá la presbicia o la hipermetropía uno de los primeros errores de refracción del ojo humano donde se utilizaron las lentes oftálmicas para compensarla el error de refracción.
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Roger Bacon, sugirió la forma como podía construirse un telescopio, pero no existen pruebas de que él construyera uno [1].
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Zacharias Jansen, construye con su hermano un telescopio con una magnificación cercana a tres, pero la calidad óptica no fue suficiente para observar muy lejos, pronto el arreglo de lentes del telescopio de los Jansen se modificó para observar objetos pequeños, dando inicio al microscopio compuesto, ya antes se sabía que se podía aumentar la percepción del tamaño de los objetos, utilizando un contenedor de vidrio relleno de agua.
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Hans Lippershey construyó un telescopio. El primer telescopio con calidad razonable.
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Galileo Galilei construye un telescopio con una buena magnificación aproximada a treinta, lo que permitió hacer estudios más serios sobre los astros celestes y la relación de la refracción de la luz, dando inicio a la astronomía.
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Willebrord Snell van Rogen descubrió la ley de la refracción exacta, para cualquier magnitud de ángulo de incidencia, por lo que la ley de refracción también se conoce como ley de Snell.
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René Descartes encontró la ley de refracción de manera independiente a Snell. Por lo que en la literatura suele llamarse a la ley de refracción como la ley de Snell-Descartes.
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Grimaldi descubrió el fenómeno de la difracción, al observar franjas oscuras y claras en la orilla de las sombras en algunos experimentos, relacionando el fenómeno con algún movimiento de tipo ondulatorio.
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Robert Hooke construyó su microscopio compuesto y fue uno de los científicos experimentales más importantes de la historia, padre de la biología, Hooke, en ese mismo año descubre el fenómeno de la interferencia en las burbujas de jabón. Hooke introdujo el concepto de polarización de la luz al decir que la luz eran ondas transversales.
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Anton Van Leeuwenhoek presenta su microscopio simple o lupa, utilizaba lentes obtenidas de cristal de alta calidad, las pulió afinadamente logrando aumentos superiores a otros microscopios.
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Isaac Newton padre del cálculo diferencial, realizó aportaciones muy importantes a la óptica y en 1672 publicó un documento científico describiendo el fenómeno de la dispersión cromática, cuando la luz pasa a través de un prisma. Menciona que la luz estaba formada por corpúsculos de diferentes tamaños y velocidades los cuales producen vibraciones en el éter. La influencia de Newton en la academia era tan fuerte que muchos contemporáneos de él se opusieron a la teoría ondulatoria y por mucho tiempo mantuvieron la teoría corpuscular. Newton propuso un telescopio reflector como alternativa para reducir la aberración cromática que se produce en las lentes.
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Erasmus Bartholinus descubrió el fenómeno de la doble refracción de la calcita.
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Christian Huygens propuso que la luz tenía naturaleza ondulatoria explicando los fenómenos de reflexión, refracción, interferencia y difracción. Estableció el principio que lleva su nombre. Todo punto de un frente de onda inicial puede considerarse como una fuente de ondas esféricas secundarias que se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de onda que el frente de onda original.
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Pierre Fermat establece su principio sobre el camino óptico: el trayecto seguido por la luz al propagarse de un punto a otro es tal que el tiempo empleado en recorrerlo es estacionario (máximo o mínimo) respecto a posibles variaciones de la trayectoria. Esto quiere decir que de todos los caminos posibles que puede tomar la luz para llegar de un punto a otro, la luz toma el que le lleve el menor tiempo posible, este principio coincide con la ley de Snell. El principio de Fermat unifica a la óptica geométrica con la óptica de ondas, por el concepto de frente de onda, ya que todo rayo es ortogonal al frente de onda que viaja en la misma fase. Fermat y Huygens establecieron principios fundamentales de la luz.
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Thomás Young, realizó aportaciones importantes a la óptica, en su experimento de la doble rendija trataba de sostener la teoría ondulatoria.
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Augustin-Jean Fresnel desarrollaba la matemática sobre la teoría ondulatoria de la luz, con ella se explicaban todos los fenómenos luminosos hasta entonces conocidos.
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Wollaston y Joseph Fraunhofer usaron el fenómeno de la dispersión cromática de la luz en un prisma para construir un espectroscopio astronómico.
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Malus descubrió la polarización de la luz por medio de la reflexión. En conjunto con Brewster realizaron un estudio del fenómeno.
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William Rowan Hamilton demostró que si la frecuencia de la luz es demasiado alta se puede usar el concepto de rayo de luz para aproximar los cálculos de manera bastante precisa. Entonces debemos entender que la óptica geométrica es un caso particular de la óptica de ondas.
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Carl Friedrich Gauss es uno de los matemáticos más importantes, realizó aportaciones a la óptica bastantes relevantes, a él se debe la expresión matemática de la potencia de las lentes que relaciona el medio de propagación de la luz, con la posición del objeto, la imagen, en términos de aproximación paraxial. Aquí nace la óptica geométrica paraxial también llamada teoría de primer orden.
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Fizeau en 1849 mide por primera vez la velocidad de propagación de la luz.
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Foucault en 1850 probó experimentalmente que la velocidad de la luz disminuye en un medio denso y es menor que en el vacío. Foucault inventó una prueba para medir el radio de curvatura de los espejos, se puede hacer analogía con la técnica de retinoscopia utilizada por optometristas para determinar el error de refracción del ojo.
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Ernest Abbe publicó la teoría de formación de imágenes en los microscopios. Se asocia con Carl Zeiss en la fabricación de microscopios para venta comercial. Hoy día la compañía de Zeiss es una de las más importantes en investigación y desarrollo tecnológico de la óptica a nivel mundial. En esa época aún no se sabía el tipo de onda que era la luz, para Huygens la luz era longitudinal, mientras que para otros era transversal.
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James Clerk Maxwell derivó su teoría electromagnética de la luz, con la que probó que la luz es una onda electromagnética transversal, pudo explicar de manera cualitativa y cuantitativa todos los fenómenos conocidos de la luz hasta entonces, su teoría predecía otros fenómenos más. En esa época con el trabajo de Maxwell se podía dar por terminada toda una historia de aspectos históricos por deducir la naturaleza de la luz.
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Heindrich Hertz probó experimentalmente la existencia de las ondas de radio confirmando la teoría de Maxwell; Hertz también descubrió el efecto fotoeléctrico.
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Se llevó a cabo uno de los experimentos más importantes de la historia de la óptica y la física. Albert A, Michelson y Edward Morley utilizaron un interferómetro para encontrar evidencia del medio de propagación de la luz conocido como éter luminífero, a partir de la analogía del sonido que es una onda, este requiere de un medio para propagarse, análogamente la luz al ser una onda debería propagarse a través de un medio; el experimento de Michelson y Morley intentaba detectar ese medio, por muy pequeño que este fuera debería poder detectarse, el experimento no logró detectar el éter. Albert Einstein dio una explicación al experimento mencionando que la velocidad de la luz en el vacío es una constante independientemente del punto de vista del observador, con lo que Einstein desarrollo su obra magistral la teoría de la relatividad. El interferómetro de Michelson se usa hoy en día en óptica instrumental, en el área de metrología óptica. En optometría y oftalmología se utiliza para determinar distancias del globo ocular con lo que se han podido medir parámetros importantes e incluso alteraciones y seguimiento de diversas patologías en segmento anterior como en segmento posterior del ojo.
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Max Planck explicó las leyes de radiación del cuerpo negro, supuso que la energía de la radiación podía emitirse solo en forma discreta en pequeños paquetes de energía, después del desarrollo de la teoría de radiación del cuerpo negro y el descubrimiento del efecto fotoeléctrico.
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Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico al introducir el concepto de fotón o cuanto de luz, reviviendo la teoría corpuscular de Newton.
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Allvar Gullstrand (1862-1930) recibió el premio Nobel de Medicina, por sus estudios detallados de la óptica y la fisiología del ojo. También se atribuye a Gullstarnd el desarrollo del biomicroscopio, así como una fórmula matemática para describir el gradiente de índice del cristalino. Su estudio es tan importante que aún el día de hoy se sigue estudiando al ojo como él lo propuso y muchos instrumentos ópticos para evaluar el ojo humano parten de ese modelo.
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Louis de Broglie explicó que los fotones aparecen algunas veces como ondas y otras como partículas, realizó una analogía con los electrones suponiendo el mismo comportamiento, por lo que al comprobarse experimentalmente su hipótesis recibió el premio Nobel.
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Fritz Zernike inventó el microscopio de contraste de fase. La principal aplicación del invento es que se pudieron observar por primera vez células vivas sin necesidad de alterarlas debido a tinciones para su estudio, por lo que Zernike recibió el Premio Nobel de Física en 1953. Zernike es más conocido en la óptica por los polinomios que llevan su nombre, estos son utilizados para describir la forma del frente de onda de la propagación de la luz en instrumentos astronómicos que emplean óptica adaptativa, así como describir aberraciones ópticas del ojo utilizando aberrómetros oculares, los polinomios se utilizan en oftalmología en la cirugía refractiva o para describir la topografía de la córnea, incluso en el análisis y diseño de lentes multifocales.
