Refracción de la luz

La refracción de la luz es un fenómeno óptico que ocurre cuando un rayo luminoso cambia de dirección al pasar de un medio a otro con diferente densidad óptica. Este cambio se debe a la variación en la velocidad de propagación de la luz en los distintos medios. Cuanto mayor es la diferencia de densidad óptica entre los medios, mayor será el grado de desviación del rayo refractado. La ley de Snell describe matemáticamente este fenómeno, estableciendo que el producto del índice de refracción del medio por el seno del ángulo de incidencia es igual al producto del índice de refracción del segundo medio por el seno del ángulo de refracción.

Para que la refracción ocurra, el rayo de luz debe incidir de manera oblícua sobre la superficie de separación entre los medios. Si el rayo incide perpendicularmente, no se desvía, solo cambia su velocidad.

• Reflexión: La luz rebota en la superficie sin cambiar de medio. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Se observa en espejos y superficies pulidas.
• Refracción: La luz cambia de dirección y velocidad al pasar de un medio a otro. Se observa en lentes y en fenómenos como la dispersión en un prisma.

Ambos fenómenos son fundamentales en óptica y tienen aplicaciones en la tecnología y la vida cotidiana.

ÍNDICES DE REFRACCIÓN

ÍNDICE DE REFRACCIÓN ABSOLUTO "n"

• n = índice de refracción.
• C = velocidad de la luz en el vacío 300 000 km/s
• V = velocidad de la luz en el otro medio.

ÍNDICE DE REFRACCIÓN RELATIVO "n_{A – B}"

V_A = velocidad de la luz en el medio A.

V_B = velocidad de la luz en el medio B.

LEYES DE LA REFRACCIÓN

1ra. LEY: Es cualitativa:

"El rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en un mismo plano, llamado plano de incidencia".

2da. LEY: Es cuantitativa:

"La relación del seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es constante e igual al índice de refracción".

n_{A – B} = índice de refracción del medio B con respecto al medio A.

ÁNGULO LÍMITE Y REFLEXIÓN TOTAL : "L"

Cuando la luz va del agua al aire:

• El rayo 1 pasa de frente, no refracta ni refleja.

• El rayo 2 refracta y refleja.

• El rayo 3 refracta a 90º y refleja.

• El rayo 4 todo refleja porque el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite "L".

n = índice de refracción del agua con respecto al aire.

L = ángulo límite de refracción.

LÁMINA DE CARAS PARALELAS. DESPLAZAMIENTO "d" DEL RAYO

Sea por ejemplo el vidrio de una ventana de espesor "h", a través del cual pasa un rayo de luz.

PRISMA ÓPTICO. CALCULO "D" DE DESVIACIÓN

DESVIACIÓN MÍNIMA DE PRISMA:

ÍNDICE DE REFRACCIÓN CON DESVIACIÓN MÍNIMA:

IMÁGENES POR REFRACCIÓN

Cuando un cuerpo está sumergido

Determinación de profundida aparente "p_a" o profundidad aparente "p_a" o profundidad real "p_r".

Términos destacados:

• Refracción de la luz (Light refraction)
• Fenómeno óptico (Optical phenomenon)
• Densidad óptica (Optical density)
• Velocidad de propagación (Propagation speed)
• Rayo refractado (Refracted ray)
• Ley de Snell (Snell's law)
• Índice de refracción (Refractive index)
• Ángulo de incidencia (Angle of incidence)
• Ángulo de refracción (Angle of refraction)
• Reflexión total (Total reflection)
• Ángulo límite (Critical angle)
• Prisma óptico (Optical prism)
• Profundidad aparente (Apparent depth)
• Desviación mínima (Minimum deviation)
• Lámina de caras paralelas (Parallel-sided slab)