Descartes no descubrió que la luz estaba compuesta por colores. Al contrario, consolidó la teoría incorrecta de que la luz blanca era simple y fundamental, y que los colores eran una modificación de ella.
Su gran contribución fue abordar el estudio de la luz desde un punto de vista mecanicista y matemático, sentando las bases para que científicos como Newton realizaran experimentos aún más rigurosos. Fue precisamente al leer «La Dióptrica» de Descartes que Newton se interesó por la óptica, para luego refutar la teoría de su predecesor con sus ahora famosos experimentos.
Los tratados científicos donde René Descartes expuso sus teorías sobre la luz no fueron publicados como libros independientes, sino como ensayos anexos al «Discurso del Método». El propósito de estos ensayos era demostrar la efectividad del nuevo método filosófico que proponía.
Los tres ensayos principales que acompañaron al «Discurso» fueron:
«La Dióptrica» (La Dioptrique): Es aquí donde Descartes presenta sus leyes de la refracción (de forma independiente a Snell, cuya ley usó pero no citó), explica el funcionamiento del ojo, analiza el arcoíris y describe sus experimentos e ideas sobre la luz y los colores, incluyendo el uso del prisma.
«Los Meteoros» (Les Météores): En este ensayo, profundiza en su explicación del arcoíris, que es una de sus mayores contribuciones a la óptica.
«La Geometría» (La Géométrie): Donde sentó las bases de la geometría analítica.
La Dioptrique
En la Dioptría
«Deseo que penséis que la luz no es otra cosa, en los cuerpos que llamamos luminosos, que un cierto movimiento o una acción muy rápida y muy viva, que pasa hacia nuestros ojos, por medio del aire y de los otros cuerpos transparentes.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.88)
«Y es muy fácil creer que la acción o inclinación a moverse, que he dicho debe tomarse por la luz, debe seguir en esto las mismas leyes que el movimiento.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.92)
«Y me basta con advertiros aquí que los rayos que caen sobre cuerpos coloreados y no pulidos, normalmente se reflejan en todas direcciones… y que esta forma de desviarse se llama en ellos Refracción.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.96)
«Cuando los rayos pasan oblicuamente de un cuerpo transparente a otro, que los recibe más o menos fácilmente que el primero, se desvían de tal manera que siempre se encuentran menos inclinados sobre la superficie de estos cuerpos, del lado donde está aquel que los recibe más fácilmente.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.107)
«Veréis, quizá no sin admiración y placer, una pintura que representará muy naturalmente en perspectiva todos los objetos que estén afuera.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.119)
Para estudiar la refracción de la luz utilizó un vidrio con forma de prisma (triangular o en forma de cuña) para su determinación precisa del índice de refracción del vidrio, como se puede observar en la Figura 1. El ensayo consiste en hacer pasar un fino haz de luz mediante los agujeros $A$ y $L$, a través de dos puntales de madera montados en $E$ y $F$, y que «choque» contra el prisma apoyado contra el segundo puntal sobra la cara $\overline{QR}$ y comprobar la refracción del haz a lo largo de la línea $\overline{BI}$. Análogamente al descubrimiento de la refracción por parte de Willebrord Snel y de forma independiente, dedujo geométricamente que cuanto mayor sea el índice de refracción, menor será la distancia $\overline{PI}$ (Hentschel 2002):
$$n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)$$donde $n_1$ y $n_2$ son los índices de refracción de los medios 1 (aire) y 2 (vidrio), $\theta_1$ el ángulo de incidencia del rayo de entrada y $\theta_2$ el ángulo del rayo refractado en el medio 2.
Figura 1. Esquema del aparato de difracción utilizado en La Dioptrique por Descartes (1637).
Hentschel (2002) indica que el punto de refracción $R$ se dispuso cerca de la punta del prisma porque de esa manera el rayo de luz tendría menos probabilidades de encontrar heterogeneidades (o imperfecciones) en el vidrio y, por tanto, de ser absorbido con menor intensidad, así como la distancia $\overline{FL}$ no pudo haber sido mucho mayor que 5 cm debido a las limitaciones inherentes en la producción contemporánea de vidrio homogéneo.
«Antes de abordar otros fenómenos de refracción, no puedo pasar por alto la notable observación de Willebrord Snell, que por sí sola confirma nuestra opinión. Si bien este hombre era experto en matemáticas, aunque esto se puede deducir suficientemente de lo que resulta claramente útil en sus escritos, lo mismo sería mucho más evidente si el destino le hubiera permitido perfeccionarlas también, lo cual sin duda habría perfeccionado si Dios le hubiera concedido un poco más de vida.»
De Lucis Natura et Proprietate, Isaac Vossius (1662, p.36)
Respecto al origen del descubrimiento de la refracción, basándose en la ley de eponimia de Stigler, el hecho de que lleve el nombre de Snel es muy probable que no la descubriera a pesar de que Vossius (1662) asegura que la conocía ya en 1621 pero no había publicado su hallazgo, así como indica que Descartes tuvo que tener acceso a esos escritos que circulaban en el círculo académico de Leiden. Análogamente, se sabe que Thomas Harriot la conocía en 1602 pero falleció antes de poder publicarla, pero quien realmente puede disputarle a Descartes el cetro del descubrimiento, es el matematico Ibn Sahl, quien en 984 utilizó la fórmula de la refracción para demostrar que las lentes deberían tener superficies hiperboloidales (Rashed 1990).
Descartes R (1637) Discours de la méthode Pour bien conduire sa raison, & chercher la vérité dans les sciences. Plus La Dioptrique, Les Météores et La Géométrie. Qui sont des essais de cete Methode. Jan Maire, Leiden
Hentschel K (2002) Mapping the Spectrum: Techniques of Visual Representation in Research and Teaching. Oxford University Press, Oxford
Rashed R (1990) A Pioneer in Anaclastics: Ibn Sahl on Burning Mirrors and Lenses. Isis 81(3): 464–49. doi 10.1086/355456
Vossius I (1662) De Lucis Natura et Proprietate.
Descartes no descubrió que la luz estaba compuesta por colores. Al contrario, consolidó la teoría incorrecta de que la luz blanca era simple y fundamental, y que los colores eran una modificación de ella.
Su gran contribución fue abordar el estudio de la luz desde un punto de vista mecanicista y matemático, sentando las bases para que científicos como Newton realizaran experimentos aún más rigurosos. Fue precisamente al leer «La Dióptrica» de Descartes que Newton se interesó por la óptica, para luego refutar la teoría de su predecesor con sus ahora famosos experimentos.
Los tratados científicos donde René Descartes expuso sus teorías sobre la luz no fueron publicados como libros independientes, sino como ensayos anexos al «Discurso del Método». El propósito de estos ensayos era demostrar la efectividad del nuevo método filosófico que proponía.
Los tres ensayos principales que acompañaron al «Discurso» fueron:
«La Dióptrica» (La Dioptrique): Es aquí donde Descartes presenta sus leyes de la refracción (de forma independiente a Snell, cuya ley usó pero no citó), explica el funcionamiento del ojo, analiza el arcoíris y describe sus experimentos e ideas sobre la luz y los colores, incluyendo el uso del prisma.
«Los Meteoros» (Les Météores): En este ensayo, profundiza en su explicación del arcoíris, que es una de sus mayores contribuciones a la óptica.
«La Geometría» (La Géométrie): Donde sentó las bases de la geometría analítica.
La Dioptrique
En la Dioptría
«Deseo que penséis que la luz no es otra cosa, en los cuerpos que llamamos luminosos, que un cierto movimiento o una acción muy rápida y muy viva, que pasa hacia nuestros ojos, por medio del aire y de los otros cuerpos transparentes.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.88)
«Y es muy fácil creer que la acción o inclinación a moverse, que he dicho debe tomarse por la luz, debe seguir en esto las mismas leyes que el movimiento.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.92)
«Y me basta con advertiros aquí que los rayos que caen sobre cuerpos coloreados y no pulidos, normalmente se reflejan en todas direcciones… y que esta forma de desviarse se llama en ellos Refracción.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.96)
«Cuando los rayos pasan oblicuamente de un cuerpo transparente a otro, que los recibe más o menos fácilmente que el primero, se desvían de tal manera que siempre se encuentran menos inclinados sobre la superficie de estos cuerpos, del lado donde está aquel que los recibe más fácilmente.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.107)
«Veréis, quizá no sin admiración y placer, una pintura que representará muy naturalmente en perspectiva todos los objetos que estén afuera.»
La Dioptrique, Descartes (1637, p.119)
Para estudiar la refracción de la luz utilizó un vidrio con forma de prisma (triangular o en forma de cuña) para su determinación precisa del índice de refracción del vidrio, como se puede observar en la Figura 1. El ensayo consiste en hacer pasar un fino haz de luz mediante los agujeros $A$ y $L$, a través de dos puntales de madera montados en $E$ y $F$, y que «choque» contra el prisma apoyado contra el segundo puntal sobra la cara $\overline{QR}$ y comprobar la refracción del haz a lo largo de la línea $\overline{BI}$. Análogamente al descubrimiento de la refracción por parte de Willebrord Snel y de forma independiente, dedujo geométricamente que cuanto mayor sea el índice de refracción, menor será la distancia $\overline{PI}$ (Hentschel 2002):
$$n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2)$$donde $n_1$ y $n_2$ son los índices de refracción de los medios 1 (aire) y 2 (vidrio), $\theta_1$ el ángulo de incidencia del rayo de entrada y $\theta_2$ el ángulo del rayo refractado en el medio 2.
Figura 1. Esquema del aparato de difracción utilizado en La Dioptrique por Descartes (1637).
Hentschel (2002) indica que el punto de refracción $R$ se dispuso cerca de la punta del prisma porque de esa manera el rayo de luz tendría menos probabilidades de encontrar heterogeneidades (o imperfecciones) en el vidrio y, por tanto, de ser absorbido con menor intensidad, así como la distancia $\overline{FL}$ no pudo haber sido mucho mayor que 5 cm debido a las limitaciones inherentes en la producción contemporánea de vidrio homogéneo.
«Antes de abordar otros fenómenos de refracción, no puedo pasar por alto la notable observación de Willebrord Snell, que por sí sola confirma nuestra opinión. Si bien este hombre era experto en matemáticas, aunque esto se puede deducir suficientemente de lo que resulta claramente útil en sus escritos, lo mismo sería mucho más evidente si el destino le hubiera permitido perfeccionarlas también, lo cual sin duda habría perfeccionado si Dios le hubiera concedido un poco más de vida.»
De Lucis Natura et Proprietate, Isaac Vossius (1662, p.36)
Respecto al origen del descubrimiento de la refracción, basándose en la ley de eponimia de Stigler, el hecho de que lleve el nombre de Snel es muy probable que no la descubriera a pesar de que Vossius (1662) asegura que la conocía ya en 1621 pero no había publicado su hallazgo, así como indica que Descartes tuvo que tener acceso a esos escritos que circulaban en el círculo académico de Leiden. Análogamente, se sabe que Thomas Harriot la conocía en 1602 pero falleció antes de poder publicarla, pero quien realmente puede disputarle a Descartes el cetro del descubrimiento, es el matematico Ibn Sahl, quien en 984 utilizó la fórmula de la refracción para demostrar que las lentes deberían tener superficies hiperboloidales (Rashed 1990).
Descartes R (1637) Discours de la méthode Pour bien conduire sa raison, & chercher la vérité dans les sciences. Plus La Dioptrique, Les Météores et La Géométrie. Qui sont des essais de cete Methode. Jan Maire, Leiden
Hentschel K (2002) Mapping the Spectrum: Techniques of Visual Representation in Research and Teaching. Oxford University Press, Oxford
Rashed R (1990) A Pioneer in Anaclastics: Ibn Sahl on Burning Mirrors and Lenses. Isis 81(3): 464–49. doi 10.1086/355456
Vossius I (1662) De Lucis Natura et Proprietate.
