En óptica , la longitud del camino óptico ( OPL , denotada Λ en las ecuaciones), también conocida como longitud óptica o distancia óptica , es la longitud que la luz necesita viajar a través del vacío para crear la misma diferencia de fase que tendría al viajar a través de un medio determinado. Se calcula tomando el producto de la longitud geométrica del camino óptico seguido por la luz y el índice de refracción del medio homogéneo a través del cual se propaga el rayo de luz ; para medios ópticos no homogéneos , el producto anterior se generaliza como una integral de camino como parte del procedimiento de trazado de rayos . Una diferencia en OPL entre dos caminos a menudo se llama diferencia de camino óptico ( OPD ). OPL y OPD son importantes porque determinan la fase de la luz y gobiernan la interferencia y difracción de la luz a medida que se propaga.
En un medio de índice de refracción constante, n , la OPL para una trayectoria de longitud geométrica s es simplemente
Si el índice de refracción varía a lo largo de la trayectoria, la OPL se da mediante una integral de línea
donde n es el índice de refracción local en función de la distancia a lo largo de la trayectoria C.
Una onda electromagnética que se propaga a lo largo de una trayectoria C tiene un desplazamiento de fase a lo largo de C como si se estuviera propagando por una trayectoria en el vacío , cuya longitud es igual a la longitud de la trayectoria óptica de C. Por lo tanto, si una onda viaja a través de varios medios diferentes, entonces la longitud de la trayectoria óptica de cada medio se puede sumar para encontrar la longitud total de la trayectoria óptica. La diferencia de trayectoria óptica entre las trayectorias tomadas por dos ondas idénticas se puede utilizar entonces para encontrar el cambio de fase. Finalmente, utilizando el cambio de fase, se puede calcular la interferencia entre las dos ondas.
El principio de Fermat establece que el camino que sigue la luz entre dos puntos es el camino que tiene la longitud mínima del camino óptico.
La OPD corresponde al desfase que sufre la luz emitida por dos fuentes previamente coherentes al atravesar medios de distinto índice de refracción . Por ejemplo, una onda que pasa por el aire parece recorrer una distancia menor que una onda idéntica que recorre la misma distancia en un vidrio. Esto se debe a que caben un mayor número de longitudes de onda en la misma distancia debido al mayor índice de refracción del vidrio .
El OPD se puede calcular a partir de la siguiente ecuación:
donde d 1 y d 2 son las distancias del rayo que pasa a través del medio 1 ó 2, n 1 es el índice de refracción mayor (por ejemplo, vidrio) y n 2 es el índice de refracción menor (por ejemplo, aire).
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