Refraccion

Física
Unidad 4. La luz

4.1. Modelo ondulatorio de la luz
4.1.3. Refracción

Refracción
Uno de los fenómenos que nos interesa estudiar en este tema, es el de la regla
que se dobla al ser introducida en un recipiente con agua.

¿Qué es lo que realmente se dobla?, ¿qué fenómenos provocan este
cambio de dirección?
El cambio de dirección se puede observar en muchos fenómenos, porejemplo:
cuando se viaja en aguas tranquilas sobre una lancha de remos, al introducir uno de ellos en el agua y mantenido
el otro en el aire, se observa que la lancha gira en la dirección en la que se introdujo el remo. Un mecanismo
similar al de la lancha, lo utilizan los aviones para girar. Más adelante veremos otros dos ejemplos en los que
se produce un cambio de dirección cuando dos ruedas serefractan y cuando a un salvavidas se le presenta un
problema en la playa.

Ruedas refractándose
Observa lo que le sucede a un par de ruedas que se mueven en línea recta cuando una de las llantas toca
primero una superficie más rugosa, como se muestra en la imagen.
Dirección de movimiento
en el medio 1

Dirección de movimiento
en el medio 2

Dos ruedas moviéndose entre dos superficiesCuando una de las ruedas se mueve a una velocidad menor dentro del segundo medio, ocurre un cambio de
dirección. Si en el segundo medio, la rapidez es menor entonces el nuevo camino se acerca a la normal: línea
perpendicular a la línea que une las dos superficies. Si por el contrario, es más liso que el primero, entonces se
aleja de la normal como se muestra en las siguientes imágenes.Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales

1

Física
Unidad 4. La luz

4.1. Modelo ondulatorio de la luz
4.1.3. Refracción

Considera ahora dos posiciones de dos ruedas que se mueven en dos medios distintos, como se muestra en
la imagen.

Dos posiciones de un par de ruedas que se mueven
en dos medios distintos.

Supongamos que lavelocidad con la que se mueven las ruedas en el medio 1 es y que es la velocidad con
la que se mueve en el medio 2.
Usando la figura anterior se puede concluir que y son los:
• Ángulo de incidencia: ángulo con que el rayo incide al medio.
• Ángulo de refracción: ángulo que se forma entre el rayo en el medio y la línea que divide a los dos medios,
respectivamente.
Es decir, el ángulo que forma ladirección en la que se mueve el par de ruedas en el medio 1 y 2 y la recta
perpendicular a los dos medios.

Ángulos de incidencia y de refracción.

2

Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales

Física
Unidad 4. La luz

4.1. Modelo ondulatorio de la luz
4.1.3. Refracción

Si el tiempo que transcurrió en pasar de la posición ABC a laposición A’B’C’ es t, entonces tenemos que:
d = v1t y l = v2t

El salvavidas
Veamos otro ejemplo:
Una persona que está en el mar tiene dificultades para nadar, por lo que grita, pidiendo auxilio, para evitar
ahogarse. En la playa lo escucha un salvavidas quien por supuesto, se prepara para ir al rescate del infortunado
nadador. Un esquema de la situación se muestra en la siguiente imagen.Posiciones relativas entre el vacacionista y el salvavidas.

El salvavidas necesita llegar desde donde se encuentra hasta el lugar donde se halla la persona con problemas
en el menor tiempo posible.

¿La trayectoria que debe seguir es una recta?
Resulta que la trayectoria más eficiente no es la línea recta que une los puntos A (donde se encuentra el
salvavidas) con el punto B (donde se hallael nadador), ya que la rapidez con la que se mueve el rescatista sobre
la playa (v1) es mayor que la rapidez con la que se desplaza el vacacionista en la playa (v2).
Educación Superior Abierta y a Distancia • Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales

3

Física
Unidad 4. La luz

4.1. Modelo ondulatorio de la luz
4.1.3. Refracción

Un camino para la salvación
Así pues, la ruta...