Fenómenos Ópticos: Difracción, Dispersión, Polarización y Leyes de Snell

Difracción

La difracción es el fenómeno que se produce cuando una onda se encuentra en su camino con un obstáculo u orificio cuyas dimensiones sean del orden de su longitud de onda.

Según el principio de Huygens: "Los puntos del obstáculo u orificio a los que llega una onda se convierten en centros emisores de nuevos frentes de ondas, logrando que la onda bordee el obstáculo o siga propagándose por detrás del orificio".

Dispersión

La dispersión de la luz es el fenómeno que se produce cuando un haz de luz blanca incide sobre una de las caras de un prisma óptico y consiste en que la luz blanca, al atravesar el prisma óptico, se descompone en los distintos colores que la forman.

La formación del arcoíris se debe a la dispersión de la luz solar cuando incide sobre las gotas de agua de la lluvia suspendidas en el aire, que actúan como un prisma óptico.

Polarización

En las ondas longitudinales solo hay una dirección de vibración, que es la de propagación de la onda. Sin embargo, en las ondas transversales hay infinitas posibles direcciones de vibración: todas las que están contenidas en el plano perpendicular a la dirección de propagación.

Cuando la onda transversal se propaga vibrando en todas las posibles direcciones de vibración, se dice que la onda transversal no está polarizada. Pero, si por algún mecanismo conseguimos seleccionar una sola dirección de vibración de todas las posibles, decimos que la onda transversal está polarizada.

Leyes de Snell

Reflexión

1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en el mismo plano (plano de incidencia).
2. Los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales.

La reflexión es el proceso por el cual un rayo sigue propagándose por el mismo medio al chocar con la superficie que lo separa de otro medio de distinto índice de refracción.

Refracción

1. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en el mismo plano.
2. El producto del índice de refracción del medio 1 por el seno del ángulo de incidencia es igual al producto del índice de refracción del medio 2 por el seno del ángulo refractado.

La refracción es el cambio en la velocidad de propagación de la luz al pasar de un medio a otro con distinto índice de refracción.