En física , la óptica física , u óptica ondulatoria , es la rama de la óptica que estudia la interferencia , la difracción , la polarización y otros fenómenos para los cuales la aproximación de rayos de la óptica geométrica no es válida. Este uso tiende a no incluir efectos como el ruido cuántico en la comunicación óptica , que se estudia en la subrama de la teoría de la coherencia .
Óptica física es también el nombre de una aproximación comúnmente utilizada en óptica, ingeniería eléctrica y física aplicada . En este contexto, se trata de un método intermedio entre la óptica geométrica , que ignora los efectos de las ondas , y el electromagnetismo de onda completa , que es una teoría precisa . La palabra "física" significa que es más física que la óptica geométrica o de rayos y no que sea una teoría física exacta. [1] : 11-13
Esta aproximación consiste en utilizar óptica de rayos para estimar el campo sobre una superficie y luego integrar ese campo sobre la superficie para calcular el campo transmitido o disperso. Esto se parece a la aproximación de Born , en que los detalles del problema se tratan como una perturbación .
En óptica, es una forma estándar de estimar los efectos de la difracción. En radio , esta aproximación se utiliza para estimar algunos efectos que se asemejan a los efectos ópticos. Modela varios efectos de interferencia, difracción y polarización, pero no la dependencia de la difracción de la polarización. Dado que se trata de una aproximación de alta frecuencia, suele ser más precisa en óptica que en radio.
En óptica, normalmente consiste en integrar el campo estimado de rayos sobre una lente, espejo o apertura para calcular el campo transmitido o disperso.
En la dispersión por radar , normalmente significa tomar la corriente que se encontraría en un plano tangente de material similar como la corriente en cada punto de la parte frontal, es decir, la parte geométricamente iluminada, de un dispersor . La corriente en las partes sombreadas se toma como cero. El campo disperso aproximado se obtiene entonces mediante una integral de estas corrientes aproximadas. Esto es útil para cuerpos con formas convexas grandes y suaves y para superficies con pérdida (baja reflexión).
El campo o la corriente de la óptica de rayos generalmente no son precisos cerca de los bordes o los límites de las sombras, a menos que se complementen con cálculos de difracción y ondas progresivas .
La teoría estándar de la óptica física tiene algunos defectos en la evaluación de campos dispersos, lo que lleva a una menor precisión fuera de la dirección especular. [2] [3] Una teoría mejorada introducida en 2004 ofrece soluciones exactas a problemas relacionados con la difracción de ondas mediante dispersores conductores. [2]
Medios relacionados con la óptica física en Wikimedia Commons