Definiciones

Definiciones
Vamos a definir la reflexión y la refracción, a estudiar algunos parámetros y a ver como se refleja y como se refracta un rayo de luz que se transmite a través de medios densos, yendo de uno al otro (aire a agua, etc.). Vamos a comprobar también como varían la reflexión y la refracción según el valor del ángulo de incidencia y según los medios materiales en los que se propaga.ÁNGULO DE INCIDENCIA Y ÁNGULO DE REFRACCIÓN
Se llama ángulo de incidencia i al formado por el rayo incidente y la normal. La normal es una recta imaginaria perpendicular a la superficie de separación de los dos medios en el punto de contacto del rayo.
El ángulo de reflexión r será el formado por el rayo reflejado y la normal.
El ángulo de refracción r' es el formado por el rayo refractado y la normal.REFLEXIÓN: LEYES
Cuando un rayo incide sobre una superficie pulida y lisa y rebota hacia el mismo medio decimos que se refleja y cumple las llamadas "leyes de la reflexión”:
1.- 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.
2.- El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están enel mismo plano. (Si el rayo incidente se acerca al 2º medio en el plano del papel, el reflejado estará en ese plano y no se irá ni hacia adelante ni hacia atrás).
La luz se refleja también en las superficies que no son lisas pero lo hace originando rayos que no son paralelos entre sí. Cada rayo del haz cumple las leyes de la reflexión, pero como la superficie es irregular las normales no sonparalelas entre sí y, en consecuencia, los rayos reflejados no rebotan paralelos entre sí y la luz sale difusa. Gracias a que la luz que se refleja en nuestra cara es difusa se nos puede ver, si no deslumbraríamos :-)
Aplicación interactiva
INDICE DE REFRACCIÓN
Se llama índice de refracción absoluto "n" de un medio transparente al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío "c" y la velocidad quetiene la luz en ese medio "v". El valor de "n" es siempre adimensional y mayor que la unidad y es una constante característica de cada medio: n=c/v.
Se puede establecer una relación entre los índices de los dos medios n2 y n1. En el Apple de esta práctica se manejan estas relaciones.
Luz (onda electromagnética):

Substancias Aire Agua Plexiglás Diamante
Índices de refracción 1.00029 1.333 1.512.417
Ondas de Sonido:
Material Aire vapor de agua Agua dulce Agua de mar Aluminio
Velocidad del sonido (m/s) 331 401 1493 1513 5104
REFRACCIÓN: LEYES
Se dice que un rayo se refracta (cambia de dirección) cuando pasa de un medio a otro en el que viaja con distinta velocidad. En la refracción se cumplen las siguientes leyes:
1.- El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en el mismoplano.
2.- Se cumple la ley de Snell:
sen i / senr=v1 / v 2
y teniendo en cuenta los índices de refracción:
n1 sen i=n2 sen r.
La luz se refracta porque se propaga con distinta velocidad en el nuevo medio. Como la frecuencia de la vibración no varía al pasar de un medio a otro, cambia la longitud de onda de la luz como consecuencia del cambio de velocidad. La onda al refractarse cambia su longitud deonda. e=v·t que equivale a l=v·T ; l =v / n
Un rayo incidente cambia más o menos de dirección según el ángulo con el que incide y según la relación de los índices de refracción de los medios por los que se mueve.
Aplicación interactiva
Pulsa aquí para ver la película que muestra la refracción en las caras de un prisma
Con un sencillo punteo láser y un prisma de cristal dentro de un recipiente quetiene agua con unas pocas gotas de leche, puedes ver la trayectoria de rayo de luz dentro del agua al reflejarse y refractarse. Observa que siempre que hay reflexión hay refracción.
ÁNGULO LÍMITE
Si n2 es mayor que n1, como en el caso de la luz cuando pasa desde el aire (n 1 ) al vidrio o al agua (n2 ), el rayo refractado se curva y se acerca a la normal tal como indica la figura anterior. En...