Reflexion y difraccion

1. Reflexión: Cuando un rayo incide sobre una superficie pulida y lisa, el mismo rebota hacia el mismo medio decimos que se refleja y cumple las llamadas "leyes de la reflexión" :
2. Primera ley de reflexión: El rayo incidente forma con la normal un ángulo de incidencia que es igual al ángulo que forma el rayo reflejado con la normal que se llama ángulo reflejado.
3. Segunda ley de reflexión: Elrayo incidente, rayo relejado y la normal están en el mismo plano.

Una consecuencia de la primera ley de reflexión es que como el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión se deduce que cuando el rayo incidente coincide con la normal el rayo se releja sobre sí mismo.

Los rayos también se reflejan en las superficies no lisas pero en estas los rayos de reflexión no serán paralelosentre sí, ya que cada haz del rayo cumple con las leyes de reflexión pero por la superficie no ser lisa las normales no son paralelas entre sí.
4. Refracción: Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro, esto se da debido a que la luz viaja con diferente velocidad en el nuevo medio, cuando la luz atraviesa capas de aire en distinta temperatura.
5. Índice derefracción: Es el cociente de la velocidad de la luz en el vacio entre la velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula, se simboliza con la letra “n” y se trata de un valor adimensional.


c= velocidad de la luz y v= velocidad de la luz del medio en el cual calculamos el índice.
Algunos índices de refracción son:
Medio
Índice de refracción
Medio
Índice de refracción
Aire
1.00029
Hielo
1.32
Agua(20°)
1.333
Diamante
2.417

6. Primera Ley de refracción: El rayo incidente, el rayo refractado y la normal pertenecen al mismo plano.
7. Segunda Ley de refracción o Ley de Snell:
Esta ley nos dice que el producto del índice de refracción de un medio uno por el seno ángulo del mismo medio, es igual al índice de refracción de un medio dos por el seno del ángulo del medio 2.
La ley de Snell manejasimetría ya que las trayectorias de los rayos de luz son reversibles, Una regla para determinar la dirección de la refracción es que el rayo en el medio de mayor índice de refracción se acerca siempre a la dirección de la normal, la velocidad de la luz n el medio de mayor índice es siempre menor.
8. Principio de Fermat: El trayecto seguido por la luz al propagarse de un punto a otro es tal que eltiempo empleado en recorrerlo es un mínimo.
9. Angulo limite: Es el ángulo de incidencia al que corresponde uno de refracción de 90° cuando el rayo va de un medio mas refringente hacia otro menos refringente.
10. Reflexión interna total: Se define como el fenómeno de cuando un rayo de luz atravesando un medio con índice de refracción n1 más grande que n2 índice de refracción de donde se dirigeel rayo de luz, este se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente. Esto solo se produce para ángulos de incidencia superiores a un cierto valor o Angulo critico θc, para ángulos mayores la luz deja de atravesar la superficie y se refleja. Internamente de manera total, cabe destacar que esta reflexión interna total no tieneperdidas.
11. Angulo crítico: θc es el ángulo en el que se produce la reflexión interna total.



Esto es una simple aplicación de la ley de Snell donde el ángulo de refracción es 90°

n2 =Aire=1.00029 n1=agua=1.333

Igualando el ángulo θ2 a 90°, el =1 por lo tanto la ecuación nos quedaría

El ángulo de refracción interna total de un rayo que va del agua al aire es48,60°.

Condiciones para que exista reflexión interna total:
El rayo debe ir de un medio con mayor índice de refracción a otro medio con menor índice de refracción.
El ángulo de incidencia debe ser el ángulo límite que existe entre los medios involucrados.
Nota: esta ecuación pone de manifiesto que solo cuando n2 sea menor que n1 tiene sentido hablar de un ángulo limite de lo contrario el...