La refracción de la luz es un fenómeno que ocurre cuando los rayos de luz sufren un cambio del medio de incidencia al medio de refracción.
¿Quién nunca miró una piscina y dedujo que sería poco profunda, cuando en realidad era profunda? Esto sucede debido a un fenómeno llamado Refracción de la Luz.
En resumen, el fenómeno ocurre en ondas electromagnéticas transmitidas a través de un medio translúcido o transparente. Básicamente, es cuando puedes ver claramente a través de un objeto por el que pasa la luz.
En general, esta ilusión óptica es el resultado de varios factores. Por ejemplo, cuando la luz penetra en un medio capaz de reflejar la luz, su velocidad disminuye y el ángulo de incidencia hace que la luz se desvíe. Los cambios son causados por la dirección de propagación.
refracción de la luz
En el ejemplo de la piscina, el cambio de velocidad de una ola pasa de un medio transparente y homogéneo a otro medio transparente y homogéneo, diferente del primero.
En otras palabras, la luz atraviesa la interfaz entre dos medios ópticos y transparentes, como el aire y el agua. Para que esto ocurra es necesario que la velocidad de propagación de la luz sea diferente en ambos medios, el llamado índice de refracción.
Consideraciones – Velocidad de la luz
En definitiva, en el vacío (región del espacio en la que hay ausencia total de materia), el valor límite de la velocidad de la luz es de unos 300.000 kilómetros por segundo.
En este sentido, al atravesar un medio transparente como el aire o el agua, la luz se frena una fracción de su velocidad en el vacío.
Índice de refracción
Considerada una cantidad que no tiene unidad de medida o, en otras palabras, una cantidad adimensional, el índice de refracción se produce cuando un haz de luz atraviesa la interfaz que separa dos medios de propagación transparentes diferentes.
Por lo tanto, el índice se calcula por la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio. Básicamente, la fórmula es la siguiente:
Dónde,
n – índice de refracción;
c – velocidad de la luz en el vacío (c ≈ 3.0.10 8 m/s);
v – velocidad de la luz en el medio (m/s).
Sin embargo, otra curiosidad es que cuanto mayor sea el índice de refracción de un medio, menor será la velocidad de propagación en el interior de la luz.
Así, teniendo en cuenta que no existe otro medio óptico en el que la luz se propague más rápido que en el vacío, el índice absoluto de refracción siempre será mayor o igual a 1.
Además del índice de refracción absoluto, la refracción de la luz ocurre cuando el índice de refracción relativo entre dos medios es diferente de 1.
En definitiva, la diferencia es que el índice de reacción absoluto mide la relación entre la velocidad de la luz en ese medio y la velocidad de la luz en el vacío, mientras que el índice de refracción relativo mide la relación entre las velocidades a las que se propaga la luz en los dos medios. .
El índice de refracción relativo tiene las siguientes propiedades: n 1.2 – índice de refracción relativo de los medios 1 y 2; n 1 y n 2 – índice de refracción del medio de origen y destino de la luz, respectivamente; v 1 y v 2 – velocidad de propagación de la luz en el medio donde la luz emerge y se sumerge, respectivamente.
Así, su fórmula es la siguiente:
Las leyes de la refracción
Este fenómeno se rige por dos leyes. La primera establece que el rayo incidente, el rayo refractado, pertenecen al mismo plano.
La segunda se conoce como Ley de Snell-Descartes y establece una relación entre los ángulos de incidencia, refracción e índices de refracción de los medios.
Así, el propósito de la Ley de Snell-Descartes es calcular el ángulo de refracción de la luz. En resumen, la relación entre los senos de los ángulos de incidencia y refracción es igual a la relación entre las velocidades de la luz en el medio incidente y refractado.
La fórmula para la segunda ley de refracción se calcula de la siguiente manera:
Ejemplos de refracción de la luz.
Son bien conocidos algunos ejemplos de cambios en la velocidad de una onda. Uno de los más conocidos es Rainbow . Este fenómeno ocurre cuando la luz solar que incide sobre las gotas de agua presentes en la atmósfera sufre refracción y se dispersa según el índice de refracción del agua en relación con la frecuencia de la luz.
Al igual que el arcoíris, las lentes de los anteojos tienen el mismo fenómeno. Es decir, las lentes tienen la capacidad de cambiar la dirección de los rayos de luz.
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