Simulaciones con mayor realismo en óptica geométrica

Abstract

Este trabajo describe un nuevo software de simulación de sistemas ópticos formados por lentes de superficies esféricas, las cuales pueden ser delgadas o gruesas. Se basa en el trazado de rayos, entre los que se incluyen los no paraxiales. La luz puede ser monocromática o policromática. Permite construir sistemas de varias lentes, ingresando sus parámetros (posición, radios de curvatura, ancho, índices de refracción), los cuales pueden ser salvados y recuperados como archivos de texto. Con el software se puede estudiar la trayectoria de rayos individuales, y formar imágenes de puntos y de figuras extensas. Éstas se forman por superposición de miles de rayos, ya sea sobre una pantalla plana, o en un campo curvo en el que se minimizan algunas aberraciones. La aplicación, puede ser útil para apreciar las calidades de las imágenes formadas y estudiar las distintas aberraciones que producen las lentes y los sistemas ópticos, ya sea con fines pedagógicos o de diseño.

This work describes a new software for simulation of optical systems formed by thin and thick lenses of spherical surfaces. It is based in the plot of paraxial and non-paraxial rays. Light can be either monochromatic or polychromatic. It permits to build systems composed by several lenses, entering their parameters (position, curvature radius, width, refraction indexes), which can be saved and open as text files. The software allows to study the trajectories of individual rays and to form images of points and extended figures. These are formed by the superposition of thousands of rays over either a plane screen or a curve field that minimizes some aberrations. The application can be useful to appreciate the qualities of formed images and to study the different aberrations produced by lenses and optical systems with didactical and design goals.