Òptica - Introducció

L’òptica és la ciència física que s’encarrega d’estudiar i descriure el comportament de la llum. Com a tal, pot considerar- se com una branca de la física que, amb el temps, ha adquirit entitat pròpia. És curiós adonar-se que, dels 90 darrers premis Nobel en física, 26 d’ells tenen relació directa amb l’òptica.
Des del seu inici, l’òptica va permetre als homes observar els astres i els objectes microscòpics, i també corregir defectes en la visió. Més endavant, es van poder obtenir imatges en paper d’objectes reals, i es va desenvolupar la fotografia. Aquests són els camps tradicionals que els alumnes associen a l’òptica. El coneixement profund de la naturalesa de la llum, però, va donar inici a una revolució tecnològica actualment en desenvolupament. L’invent del làser va proporcionar una font de llum direccional, monocromàtica, coherent i d’alta potència, que ha permès la millora de processos industrials, progressos en medicina i comunicacions, i en una infinitat d’aplicacions més.
Aquesta matèria optativa (no tipificada, de centre) pretén donar a conèixer a l’alumne els diferents camps d’aplicació de l’òptica, i pot impartir-se en qualsevol dels dos cursos del batxillerat. Està adreçada a alumnes dels batxillerats de ciències de la naturalesa i de la salut i tecnològic.
Els coneixements previs necessaris són mínims, i ja han estat adquirits a l’ESO. Els requeriments matemàtics es redueixen a unes nocions bàsiques de trigonometria. La matèria utilitza els conceptes bàsics de l’òptica geomètrica i física per il·lustrar les diferents aplicacions que se’n deriven. Es pretén que l’alumne conegui, tot i que en poca profunditat, el ventall de dispositius basats en la tecnologia òptica. L’estudi d’aquestes aplicacions pot servir per consolidar els coneixements científics que té l’alumne sobre l’òptica, objecte d’estudi en la matèria de Física del batxillerat. També serveix de lligam amb altres disciplines, com ara la informàtica i l’electrònica.
Tot i que hi ha continguts teòrics, la matèria té un component pràctic important. Les unitats d’òptica geomètrica es poden il·lustrar al laboratori amb instrumental òptic senzill, com ara bancs òptics, llums, lents i miralls. L’abaratiment de preu dels díodes làser també permet utilitzar aquests dispositius com a font de llum, i així observar millor algun fenomen de difracció. Alguns instruments òptics es poden simular amb l’ajut de l’ordinador, que també s’haurà d’utilitzar en la unitat de tractament digital de la imatge.
L’espai on es desenvolupa la matèria hauria de ser el laboratori de física, pensat com un espai on es pot passar de l’ensenyament teòric a la pràctica en una mateixa sessió. Unes quantes classes s’haurien de realitzar a l’aula d’informàtica.
L’alumne hauria d’elaborar un quadern amb els objectius, procediments i resultats de les pràctiques realitzades, amb fotografies originals i amb retocs, i també els gràfics corresponents a simulacions.