miércoles, 8 de abril de 2015

Refracción de la luz


Muchos fenómenos ópticos son provocados  por la refracción de la luz cuando cambia de medio en el cual se está propagando. Estos fenómenos ópticos los hemos observado por ejemplo:


·           Cuando se introduce una cuchara o un lápiz en un vaso con agua, éstos se ven partidos  en la superficie de separación de los 2 medios (agua-aire).
·                     Los colores del arco iris.
·                     Cuando la luz pasa a través de un prisma.
·                     Cuando se riega aceite en un pozo de agua.






Recordemos que la refracción de la luz se presenta cuando una onda luminosa pasa de un medio a otro, presentándose cambio en la velocidad de propagación. Las leyes de la refracción son:

·            La razón entre el seno del ángulo de incidencia  y el seno del ángulo de refracción, cuando la luz pasa de un medio uno a un medio dos, es una constante, es decir:


·                     El rayo incidente, el rayo refractado  y la normal se encuentran en el mismo plano.           



Indice de refracción relativo
Cuando la luz pasa de un medio 1 a un medio 2, el cociente entre el SENO del ángulo de incidencia y el SENO del ángulo de refracción, se llamará índice de refracción relativo del segundo medio respecto al primer medio y se representará por n21, de donde:






Indice de refracción absoluto
Cuando el primer medio por donde se propaga la luz es el aire o el vacío, donde la velocidad de la luz  es C = 3*108 metros por segundo, y el segundo medio es cualquier otro X, llamaremos índice de refracción absoluto del medio X al cociente entre las velocidades de los dos medios y se representará por nX, es decir:





     

      Observemos que el índice de refracción absoluto nX es mayor que uno, porque la velocidad de la luz en el aire (C) es mayor que la velocidad de la luz en el medio X  (Vx).


En la siguiente tabla se podrá observar el índice de refracción absoluto de algunas sustancias.

INDICE DE REFRACCIÓN ABSOLUTO DE ALGUNAS SUSTANCIAS

      Aire                            1                     Agua                          1,33
      Alcohol etílico        1,36                Glicerina                      1,49
      Bencina                   1,51                Diamante                     2,42
      Vidrio Crown          1,54                Vidrio Flin                    1,66
      Vidrio ordinario      1,50                Cristal                          1,60
      Hielo                        1,31

Ejemplos

        Un rayo de luz que viene del aire incide en una lámina de vidrio. Sí el ángulo de incidencia es de 45 º  y el ángulo de refracción es de 32 º, ¿Cuál es el índice de refracción absoluto? ¿Cuál es la velocidad de propagación en este medio?





La siguiente gráfica nos permitirá  observar la frecuencia en la cual la luz es VISIBLE, así como identificar los rayos X, gama, ultravioleta, el infrarrojo y su relación con la energía.




El espectro electromagnético es un conjunto de ondas que van desde las ondas con mayor longitud como las ondas de radio, hasta las que tienen menor longitud como los rayos Gamma, pasando por las ondas de radio, las microondas, los infrarrojos, la luz visible, la luz ultravioleta y los rayos X.

Las ondas electromagnéticas cubren una amplia gama de frecuencias o de longitudes de ondas.


Veamos un resumen de la refracción de la luz




1 comentario: