De acuerdo con los principios de propagación de la luz, vimos que el primero de estos principios dice que en un medio homogéneo, isótropo y transparente, la luz se propaga en línea recta. Los otros dos principios son: principio de independencia de los rayos es el principio de reversibilidad.
Para demostrar que el principio de propagación directa de la luz es válido, tenemos el orificio de cuarto oscuro, el cual está compuesto básicamente por una caja con paredes opacas y negras en el interior, completamente cerrada, a excepción de un pequeño orificio realizado en una de las paredes, por donde penetra la luz.
Veamos el diagrama de la figura siguiente, en él tenemos un objeto AB, luminoso o iluminado, que se coloca frente a la pared que tiene el agujero. Los rayos de luz que parten del objeto y atraviesan el agujero proyectan, en la pared opuesta al agujero, una figura A’B ’, similar al objeto, pero invertida. Esta figura se llama Imagen del objeto AB.
El hecho de que la imagen tenga una forma similar al objeto y esté invertida resalta la propagación directa de la luz.
La imagen proyectada en la pared de la cámara puede ser vista por un observador externo si esta pared está, por ejemplo, hecha de papel de calco. La imagen se puede registrar internamente, colocando una película o papel fotográfico en la región donde se forma. Por lo tanto, el cuarto oscuro del agujero a veces se denomina cámara rudimentaria.
Históricamente, podemos decir que la captura y registro de imágenes fue posible después de la creación del agujero cuarto oscuro.
Resulta que en las cámaras actuales, así como a nuestros ojos, las imágenes que se forman tienen las mismas características que las obtenidas con el cámara oscura: Todos están al revés y tienen los lados derecho e izquierdo invertidos cuando se ven desde detrás del mamparo.
Según la figura anterior, los triángulos ABO y A’B’O ’son similares, podemos relacionar las alturas AB y A’B ’del objeto y la imagen a distancias p (del objeto a la cámara) yp’ (de la imagen a la pared con agujero). Entonces tenemos:
Veamos un ejemplo de la aplicación de los conceptos matemáticos contenidos en la relación objeto e imagen formada en un cuarto oscuro.
En un día muy soleado, un hombre y un poste proyectan, en el suelo, sombras de 2 y 4,8 metros de longitud, respectivamente. Determina la altura del poste en metros, sabiendo que la altura del hombre es de 1,6 metros. Considere el poste y el hombre de pie en el suelo horizontal.
Resolución: De la ecuación anterior, que relaciona la similitud de los triángulos, tenemos:
Por Domitiano Marques
Licenciada en Física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/camara-escura-orificio.htm