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Las leyes de la refracción

Al igual que las leyes de la reflexión, las de la refracción poseen un fundamento experimental. Junto con los conceptos de rayo incidente, normal y ángulo deincidencia, es necesario considerar ahora el rayo refractado y el ángulo de refracción o ángulo que forma la normal y el rayo refractado.

Sean 1 y 2 dos medios transparentes en contacto que sonatravesados por un rayo luminoso en el sentido de 1 a 2 y e1 y e2 los ángulos de incidencia y refracción respectivamente. Las leyes que rigen el fenómeno de la refracción pueden, entonces, expresarse en laforma:

1.ª Ley. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano.

2.ª Ley. (ley de Snell) Los senos de los ángulos de incidencia e1 y de refracción e2 sondirectamente proporcionales a las velocidades de propagación v1 y v2 de la luz en los respectivos medios.



Recordando que índice de refracción y velocidad son inversamente proporcionales la segunda leyde la refracción se puede escribir en función de los índices de refracción en la forma:

o en otros términos:

n1 · sen e1 = n2 · sen e2 = cte

Esto indica que el producto del seno del ángulo epor el índice de refracción del medio correspondiente es una cantidad constante y, por tanto, los valores de n y sen e para un mismo medio son inversamente proporcionales.

Debido a que la funcióntrigonométrica seno es creciente para ángulos menores de 90º, de la última ecuación se deduce que si el índice de refracción ni del primer medio es mayor que el del segundo n2, el ángulo de refraccióne2 es mayor que el de incidencia e1 y, por tanto, el rayo refractado se aleja de la normal.

Por el contrario, si el índice de refracción n1 del primer medio es menor que el del segundo n2, elángulo de refracción e2 es menor que el de incidencia el y el rayo refractado se acerca a la normal.

Estas reglas prácticas que se deducen de la ecuación son de mucha utilidad en la representación de...