Si existe una obra que se pueda denominar importante para el estudio de la óptica es el libro Óptica Tradicional y Moderna. Su autor Daniel Malacara, Físico de la Universidad Nacional Autónoma de México, con Maestría en Ciencias de la Universidad de Rochester, Doct Doctor orad adoo en Ópti Óptica ca de la Univ Univer ersi sidad dad de Roche Rochest ster er e Inves Investi tiga gador dor del del Cent Centro ro de Investigaci Investigaciones ones en Óptica, Óptica, nos indica indica que la óptica es una de las ramas más antiguas antiguas de la ciencia porque el sentido de la visión es el medio de comunicación con el mundo exterior más relevante que tenemos. Este ejemplar ejemplar está escrito en su segunda edición en los años noventa, noventa, describiendo describiendo tanto la historia como las bases de la óptica tradicional, pues sin ella es imposible comprender los nuevos descubrimientos. El propósito principal de este libro es dar a conocer tanto la historia de la óptica clásica, como los últimos avances de la óptica modern moderna. a. En cuanto cuanto al género, género, se trata trata de un volumen volumen teórico teórico pero con imágenes imágenes y esquemas ilustrativos sobre la óptica. Óptica tradicional y moderna consta de un prefacio y ocho capítulos. capítulos. El orden de la exposic exposición ión es de lo general general a lo particul particular. ar. Así, Así, los primero primeross capítu capítulos los exponen exponen los fundam fundament entos os general generales es de la ópt óptica ica,, sus inicio inicios; s; mientr mientras as que en los último últimoss cuatro cuatro capítulos contienen las definiciones de láser, holografía, la óptica en el futuro, la historia y el estado actual de óptica en México. Daniel Malacara define a la óptica como el estudio de la luz, de la forma como es emitida por los cuerpos luminosos, de la manera como se propaga a través de los medios transparent transparentes es y de la forma forma en que es absorbida absorbida por otros cuerpos. cuerpos. Por está razón razón y en un sentido más amplio se considera óptica al estudio y manejo de las imágenes en general, aunque éstas no hayan sido necesariamente formadas con luz o métodos ópticos convencionales. En este primer capítulo titulado “qué es la óptica”, señala que la óptica, desde que se inicio a estudiar seriamente, a desempeñado un papel muy importante en el desarrollo del conocimiento científico y de la tecnología.
El autor presenta una revisión histórica cómo se ha desarrollado la ciencia de la óptica, desde los comienzos más tempranos de que se tienen evidencias. Muestra a varios investigadores y científicos que utilizaron la óptica como base para realizar sus indagaciones. Un científico árabe muy importante de nombre Alhazen, hizo investigaciones sobre astronomía, matemáticas, física y medicina; entre sus principales resultados está el descubrimiento de la cámara obscura, mediante la cual pudo formar una imagen invertida de un objeto luminoso, haciendo pasar la luz a través de un pequeño orificio. También hizo el primer estudio realmente científico acerca de la refracción, probando la ley aproximada de Tolomeo y además encontró una ley que daba las posiciones relativas de un objeto y su imagen formada por una lente o por espejo convergente. Sin duda este científico fue la más grande autoridad de la Edad Media, tuvo una gran influencia sobre los investigadores que le siguieron, incluyendo a Isaac Newton. “La óptica instrumental” es el nombre del segundo capítulo, el cual es fundamental porque en él, Malacara menciona que es sin lugar a equivocarse la primera que se desarrolló, debido a su gran utilidad práctica, porque la óptica instrumental y la óptica geométrica esta íntimamente relacionada a la historia de las lentes, al igual que a la historia de la invención de los primeros instrumentos ópticos, como el telescopio, el microscopio y el espectroscopio. Uno de los temas principales que Malacara expone es sobre Karl Friedrich Gauss, el cual contribuyó al desarrollo de la óptica con su teoría que se basa en la ley de la refracción y en consideraciones geométricas, para calcular las posiciones de las imágenes y sus tamaños, en los sistemas ópticos formados por lentes y espejos. El autor ratifica que esta teoría, hasta la fecha, se sigue utilizando con mucho éxito para diseñar todo tipo de instrumentos ópticos. Daniel Malacara comenta la historia del telescopio como uno de las más interesantes e importantes en la trayectoria de la evolución de la ciencia. Según la perspectiva del autor, menciona tres candidatos para su invención. El primero es el italiano Granbattista Della Porta quien escribió en 1589, un libro en donde hacia una descripción que parece ser la de
un telescopio. Pero la mayoría de los historiadores creen que el no fue su descubridor, aunque quizá estuvo a punto de serlo. Otro posible inventor que se ha mencionado es Zacarías Jansen en Holanda, pues se han encontrado escritos donde se afirma esto. Sin embargo, hay razones para creer que se trata de atribuciones incorrectas, ya que tenía reputación de deshonesto. El más probable descubridor es el holandés Hans Lippershey, quien, según cuidadosas investigaciones históricas, construyó un telescopio en el año de 1608, pero no logró comprender como funcionaba, pues lo había inventado únicamente con base a ensayos experimentales, sin ninguna base científica. Al analizar la historia del telescopio no se puede quedar fuera Galileo Galilei; según el autor Galileo Galilei se enteró de la invención de Lippershey y antes de veinticuatro horas había construido su primer telescopio, con un par de lentes y tenía una amplificación de tres veces. Después construyó otros con una amplificación de ocho veces y de treinta veces. Galileo Galilei comprendió un poco mejor cómo funcionaba el telescopio, con él pudo descubrir los satélites de Júpiter y los cráteres de la Luna. Otro instrumento óptico de suma importancia es el microscopio, aquí el autor dice que el primer microscopio simple construido fue el de Antonie Van Leeuwenhoek en 1674 en Holanda. Menciona que hubo varios avances, uno de los progresos fue el microscopio de contraste de fase con el cual es posible observar microorganismos transparentes, sin necesidad de teñirlos. Otro avance espectacular fue el perfeccionamiento del microscopio electrónico, con el cual se ha podido por primera vez observar átomos individuales. Un instrumento óptico que hace referencia el autor Daniel Malacara es el espectroscopio, gracias al él se han podido analizar los espectros de luz emitidos por fuentes luminosas de todo tipo. Los antecedentes históricos de este instrumento comienzan con Isaac Newton. El autor realiza una descripción de la vida de Isaac Newton, así como algunos de sus descubrimientos, mencionando un documento científico publicado por él, en donde describía sus experimentos sobre el fenómeno de la dispersión cromática de la luz en
prismas, con el cual probó que se obtiene luz blanca con la superposición de todos los colores, dando inicio a la espectroscopia. Además el autor sugiere conocer los modernos instrumentos ópticos de precisión que son increíblemente más perfectos que los de hace tan sólo veinte o treinta años, por lo que las técnicas de prueba y de construcción de lentes siguen todavía perfeccionándose día a día. “La metrología óptica y sus aplicaciones” es el nombre que le da el autor al tercer capítulo explicando que es la rama de la óptica que tiene como propósito efectuar medidas de muy alta precisión usando las ondas de la luz como escala, a través de los instrumentos llamados interferómetros, como esta aplicación está fundamentada en la naturaleza de la luz, comienza describiendo brevemente la historia del desarrollo de los conceptos sobre la naturaleza de la luz de una forma clara y precisa, mencionando que, en ciertos experimentos, se puede considerar a la luz como una onda transversal, mientras que en otros es necesario considerarla como un flujo de partículas llamadas fotones, cuya energía individual depende de la frecuencia de la onda. Aquí Malacara parece que presenta varias interpretaciones para que se pueda cuestionar las ondas luminosas. Sin embargo, en la gran mayoría de los casos, sobre todo en aquellos en los que interviene la metrología, es suficiente utilizar el concepto de onda transversal. Por lo que conviene recordar varios conceptos y definiciones relacionadas con las ondas. El cuarto capítulo “Los láseres” es fundamental porque en él, se expone que al momento de descubrirse, se vio inmediatamente que era un instrumento con grandes posibilidades de aplicación. La historia del láser se remonta al año de 1916, cuando Albert Einstein estudió y predijo el fenómeno de emisión estimulada en los átomos. Pero para poder entender esto es necesario conocer la definición de láser, que el autor explica precisamente como una fuente luminosa con dos propiedades muy especiales e importantes de su luz, que técnicamente reciben los nombres de coherencia espacial y coherencia temporal; denotando unas características de luz. Daniel Malacara elabora una clasificación adecuada de los principales láseres, ordenándolos según el estado del material que se unas que pueden ser de gas, sólidos y
líquidos. El autor le da una mayor importancia a los láseres más comunes y útiles. También da a conocer su uso en las industrias, como instrumento de medida, en las comunicaciones, en la medicina y por supuesto en la vida diaria, los cuales son tan populares que ha invadido ya nuestras actividades cotidianas. Al autor también le interesa el sistema de fotografía tridimensional, sin el uso de lentes para formar la imagen llamado “holografía” que es el nombre del quinto capítulo del libro. Malacara arguye que el inventor de la holografía fue Dennis Gabor y que existen diferentes tipos de hologramas y utilidades distintas como de exhibición, como instrumento de medida, como almacén de información y como dispositivo de seguridad. Un ejemplo que muestra el autor es uno muy común son los pequeños hologramas prensados que tienen las nuevas tarjetas de crédito. Este es un buen ejemplo de hologramas y son uno de los más difíciles de reproducir. En cuanto al “procesamiento de imágenes” que es el sexto capítulo tiene como finalidad mejorar el aspecto de las imágenes y hacer más evidentes en ellas ciertos detalles que se desean hacer notar. El autor destaca que el procesamiento de las imágenes se puede en general hacer por medio de métodos ópticos, o bien por medio de métodos digitales en una computadora, mencionando la gran utilidad de los dos métodos que es muy amplia y abarca muchos campos. También ofrece una comparación entre ellos para dar la oportunidad al lector de descubrir la importancia que tiene. La función de desempeñar la óptica en nuestra vida cotidiana es cada vez más extensa por lo cual el autor dedicó este tema al séptimo capítulo, pues la óptica empieza a invadir campos donde antes era difícil de creer que interviniera. En este libro hay muchas aplicaciones de la óptica moderna y una más es la construcción de la computadora óptica porque para Daniel Malacara es la gran esperanza de la óptica del futuro. El autor realiza una comparación de la computadora electrónica y la computadora óptica; dejando para reflexionar la gran ventaja de las computadoras ópticas sobre las electrónicas. Algunas de las ventajas son: su velocidad, pues la información circula por las fibras ópticas, láseres en
estado sólido, memoria holográfica y moduladores ópticos, generando con esto una verdadera revolución que puede maravillar a todos. Por último y como octavo capítulo del libro óptica tradicional y moderna menciona la historia y estado actual de la óptica en México que es concretamente reciente y por tanto incompleta, pero se han realizado algunas investigaciones en universidades e instituciones educativas y además se ofrecen estudios de postgrado en óptica. Sería excelente que en México se lograra una industria óptica más completa, que cumpla con las demandas del país y exporte sus productos. El autor argumenta que dada la historia reciente y la actividad que se observa existen razones que esto ocurrirá muy pronto. En conclusión Daniel Malacara plantea la historia de la óptica de una forma muy clara dando a conocer de una manera descriptiva y sencilla. Este libro debiera ser considerado muy importante dentro del campo de la ciencia; fundamentalmente, Óptica tradicional y moderna, ofrece un completo espacio conceptual teórico y práctico a todo lo relacionado con la óptica. Por todo lo anterior, se puede decir que esta obra es muy significativa y valiosa porque consigue que las personas se interesen por la óptica.
Daniel Malacara, Óptica Tradicional y Moderna. ed 2 Ed. FCE. México, 1997, 126 p.p.
