refracción de la luz


Física

Refracción de la Luz
















¿Qué es refracción?
Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro.
La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda.
Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices derefracción distintos.


Conceptos:
· Rayo Incidente, es aquel que llega a la superficie de separación de dos medios.
· Rayo Refractado, el rayo que pasa al otro medio.
· Ángulo de Incidencia, el ángulo que se forma entre el incidente y la normal.
· Ángulo de Refracción, el ángulo formado por la normal y el rayo refractado.
· Normal, es la perpendicular a la superficie de separación de los mediostrazados.
Nota: El rayo incidente, la normal y el rayo refractado pertenecen al mismo plano.
Ejemplos:
Cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado.
También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexióntotal.
Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.
Ángulo de incidencia
Se llama ángulo de incidencia -i-  el 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.Ángulo de refracción
El ángulo de refracción -r'-  es el formado por el rayo refractado y la normal.
Índice 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 que tiene la luz en ese medio, "v". El valor de "n" es siempre adimensional y mayor que la unidad, es una constante característica decada medio:
n = c/v.
Se puede establecer una relación entre los índices de los dos medios n2 y n1.
Es importante tener en cuenta los siguientes valores antes de obtener el índice de refracción:
Velocidad de la luz:  3·108 m/s

Índice de refracción en:

Nota: El índice de refracción en el aire es de 1,00029 pero para efectos prácticos se considera como 1, ya que la velocidad de la luz eneste medio es muy cercana a la del vacío.

Ley de la Refracción
Recordar que: Un rayo se refracta (cambia de dirección) cuando pasa de un medio a otro en el que viaja con distinta velocidad.
Ley de Snell: es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética)con índice de refracción distinto
“La multiplicación del índice de refracción por el seno del ángulo de incidencia es constante para cualquier rayo de luz incidiendo sobre la superficie separatriz de dos medios.”






Ángulo de Incidencia
Para ángulos de incidencia mayores que él, el ángulo de refracción será mayor de 90º y el rayo no será refractado, ya que no pasa de un medio a otro: seproduce una reflexión total interna.
Al incidir un rayo sobre una superficie transparente parte de él se refleja.
SIEMPRE QUE SE PRODUCE REFRACCIÓN TAMBIÉN SE PRODUCE REFLEXIÓN
Reflexión
La reflexión es el cambio de dirección de una onda magnética, que al estar en contacto con la superficie de separación entre dos medios cambiantes, de tal forma que regresa al medio inicial.


Una partedel rayo incidente se refleja y la otra se refracta. Cuando un rayo se refleja sin penetrar en el otro medio, parte de él es absorbido por la interacción con los átomos.
Siempre que la radiación atraviesa un medio, una parte de ella es absorbida por el medio (no se transmite toda).

Problemas Ejemplo:
Un rayo de luz  incide sobre una superficie de vidrio, con un ángulo de incidencia de 50º....