reflexion y refraccion
Páginas: 11 (2679 palabras)
Publicado: 27 de agosto de 2013
OPTICA
REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN
IES La Magdalena.
Avilés. Asturias
La reflexión se produce cuando una onda encuentra una superficie contra la cual rebota. En la reflexión el rayo incidente y el reflejado se propagan en el mismo medio. La velocidad del rayo incidente y el reflejado es, por tanto, idéntica.
En este tema se va a tratar la llamada reflexión especular que tiene lugar cuando lasuperficie reflectante está pulida (espejo) dando lugar a una reflexión dirigida. Si la superficie reflectante es irregular (una pared, por ejemplo) la luz incidente se refleja en todas direcciones, dando lugar a la llamada reflexión difusa
La reflexión nos permite ver los objetos ya que la luz que se refleja en ellos llega a nuestros ojos. Así, por ejemplo, si un objeto absorbe todos loscolores de la luz blanca excepto el rojo, que es reflejado, aparecerá ante nosotros de ese color.
La refracción tiene lugar cuando una onda que se propaga en un medio pasa a otro en el cual su velocidad de propagación es distinta. Como consecuencia de esa distinta velocidad de propagación se produce una especie de “flexión” de la onda, que modifica su dirección depropagación.
Al pasar de un medio a otro en el cual la velocidad es distinta, la longitud de onda va a variar, mientras que la frecuencia permanece inalterada.
En la refracción se pueden distinguir dos casos:
Caso 1: cuando la luz pasa de un medio en el que se propaga con mayor velocidad (como el aire) a otro en el que se propaga máslentamente (como el vidrio o el agua). Dicho con otras palabras, cuando pasa de un medio con menor índice de refracción a otro con mayor índice de refracción. Si aplicamos la Ley de Snell observaremos que en este caso el ángulo de refracción es inferior al de incidencia: el rayo refractado se acerca a la normal.
Caso 2: cuando la luz pasa de un medio en el que se propaga con menor velocidad(como el agua o el vidrio) a otro en el que se propaga más rápidamente (como el aire). Dicho con otras palabras, cuando pasa de un medio con mayor índice de refracción a otro con menor índice de refracción. Si aplicamos la Ley de Snell observaremos que en este caso el ángulo de refracción es superior al de incidencia: el rayo refractado se aleja de la normal.
En elsegundo de los casos si se aumenta el ángulo de incidencia, el rayo refractado se va acercando a la superficie de separación de los medios. Existirá cierto ángulo de incidencia para el cual el rayo refractado sale rasante a dicha superficie (r = 900). El ángulo de incidencia para el que sucede esto se denomina ángulo límite (L) o ángulo crítico. Cuando el rayo incida con un ángulo igual al límite:Para el sistema vidrio-aire, considerando un vidrio que tenga un índice de refracción de 1,50:
Si seguimos aumentando el ángulo de incidencia de forma que su valor sea superior al ángulo límite se produce el fenómeno de la reflexión total. Esto es, no existe refracción. La luz se refleja en la superficie de separación de ambos medios.
El fenómeno de la reflexión total seproduce si el rayo luminoso pasa de un medio en el que se propaga más lentamente (mayor índice de refracción, medio más refringente) a otro en el que su velocidad es mayor (menor índice de refracción, medio menos refringente)
Ejemplo 1
Un rayo de luz incide sobre la superficie de un cristal con un ángulo de 600. Sabiendo que el vidrio tiene uníndice de refracción de 1,53. Calcular:
a) Velocidad de propagación de la luz en el vidrio.
b) Ángulo con el que se refracta el rayo.
Solución
a) Para calcular la velocidad de propagación en el vidrio hecemos uso del concepto de índice de refracción:
b) Aplicamos la Ley de Snell: n1 = naire ; n2 = nvidrio
Como la luz pasa del aire (naire = 1,00) al vidrio (n vidrio =...
OPTICA
REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN
IES La Magdalena.
Avilés. Asturias
La reflexión se produce cuando una onda encuentra una superficie contra la cual rebota. En la reflexión el rayo incidente y el reflejado se propagan en el mismo medio. La velocidad del rayo incidente y el reflejado es, por tanto, idéntica.
En este tema se va a tratar la llamada reflexión especular que tiene lugar cuando lasuperficie reflectante está pulida (espejo) dando lugar a una reflexión dirigida. Si la superficie reflectante es irregular (una pared, por ejemplo) la luz incidente se refleja en todas direcciones, dando lugar a la llamada reflexión difusa
La reflexión nos permite ver los objetos ya que la luz que se refleja en ellos llega a nuestros ojos. Así, por ejemplo, si un objeto absorbe todos loscolores de la luz blanca excepto el rojo, que es reflejado, aparecerá ante nosotros de ese color.
La refracción tiene lugar cuando una onda que se propaga en un medio pasa a otro en el cual su velocidad de propagación es distinta. Como consecuencia de esa distinta velocidad de propagación se produce una especie de “flexión” de la onda, que modifica su dirección depropagación.
Al pasar de un medio a otro en el cual la velocidad es distinta, la longitud de onda va a variar, mientras que la frecuencia permanece inalterada.
En la refracción se pueden distinguir dos casos:
Caso 1: cuando la luz pasa de un medio en el que se propaga con mayor velocidad (como el aire) a otro en el que se propaga máslentamente (como el vidrio o el agua). Dicho con otras palabras, cuando pasa de un medio con menor índice de refracción a otro con mayor índice de refracción. Si aplicamos la Ley de Snell observaremos que en este caso el ángulo de refracción es inferior al de incidencia: el rayo refractado se acerca a la normal.
Caso 2: cuando la luz pasa de un medio en el que se propaga con menor velocidad(como el agua o el vidrio) a otro en el que se propaga más rápidamente (como el aire). Dicho con otras palabras, cuando pasa de un medio con mayor índice de refracción a otro con menor índice de refracción. Si aplicamos la Ley de Snell observaremos que en este caso el ángulo de refracción es superior al de incidencia: el rayo refractado se aleja de la normal.
En elsegundo de los casos si se aumenta el ángulo de incidencia, el rayo refractado se va acercando a la superficie de separación de los medios. Existirá cierto ángulo de incidencia para el cual el rayo refractado sale rasante a dicha superficie (r = 900). El ángulo de incidencia para el que sucede esto se denomina ángulo límite (L) o ángulo crítico. Cuando el rayo incida con un ángulo igual al límite:Para el sistema vidrio-aire, considerando un vidrio que tenga un índice de refracción de 1,50:
Si seguimos aumentando el ángulo de incidencia de forma que su valor sea superior al ángulo límite se produce el fenómeno de la reflexión total. Esto es, no existe refracción. La luz se refleja en la superficie de separación de ambos medios.
El fenómeno de la reflexión total seproduce si el rayo luminoso pasa de un medio en el que se propaga más lentamente (mayor índice de refracción, medio más refringente) a otro en el que su velocidad es mayor (menor índice de refracción, medio menos refringente)
Ejemplo 1
Un rayo de luz incide sobre la superficie de un cristal con un ángulo de 600. Sabiendo que el vidrio tiene uníndice de refracción de 1,53. Calcular:
a) Velocidad de propagación de la luz en el vidrio.
b) Ángulo con el que se refracta el rayo.
Solución
a) Para calcular la velocidad de propagación en el vidrio hecemos uso del concepto de índice de refracción:
b) Aplicamos la Ley de Snell: n1 = naire ; n2 = nvidrio
Como la luz pasa del aire (naire = 1,00) al vidrio (n vidrio =...
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