Refracción de la luz: ley de Snell e índices de refracción

Resumen

El documento explica la refracción de la luz, es decir, la desviación que sufre el rayo al pasar de un medio transparente a otro distinto, y la causa de esa desviación: el cambio de velocidad de la luz. Define el índice de refracción absoluto y el relativo, describe los elementos del fenómeno (rayo incidente, rayo refractado, normal, ángulos i y r) y enuncia las leyes de la refracción, incluida la ley de Snell y el ángulo límite.

Puntos clave

La refracción es la desviación de la luz al pasar de un medio transparente a otro de distintas características, debida al cambio de su velocidad.
El índice de refracción absoluto es n = c/v, donde c = 3,0x10^8 m/s es la velocidad de la luz en el vacío y v la velocidad en el medio; no tiene unidades.
Ejemplo: el índice de refracción del agua es n = 3,0x10^8 / 2,25x10^8 ≈ 1,33.
El índice de refracción relativo se obtiene a partir de las velocidades de la luz en dos medios: n relativo = v2/v1 (en el texto se indica como v1/v2 en otra expresión).
Primera ley: el rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en el mismo plano.
Ley de Snell: sen i / sen r = n2 / n1, es decir, sen i · n1 = sen r · n2.
Si el ángulo de incidencia supera el ángulo límite, sen⁻¹(n2/n1), se produce reflexión total; cuando la luz pasa a un medio de mayor índice, el rayo refractado se acerca a la normal.

Ponte a prueba

Refracción de la luz: Es la desviación que experimenta la luz cuando pasa de un medio transparente a Otro transparente también pero de distintas características. C= 3,0x10⁸ m/s= velocidad de La luz en el vacío. La desviación es consecuencia del cambio de la velocidad dé La luz.

Índice de refracción:

Índice de refracción absoluta: Es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío en otro medio Cualquiera. n= c/v (C= velocidad de La luz en el vacío m/s) (V= velocidad de la luz en un medio cualquiera). El índice De refracción no tiene unidad, es un coeficiente, ejemplox: nagua= c/v= 3,0x10⁸/2,25x10⁸ = 1,33 nagua (C ES EL VALOR MAS GRANDE).

Índice de refracción Relativo: se determina a parir de las velocidades de la luz en los Distintos medios= V2/V1= nrelativo. Cuando n1 es mayor que n2 el ángulo r va a Ser mayor que el ángulo de incidencia, entonces se va a alejar de la normal. Pero Si i aumenta r también hasta el caso que r va a tener 90 grados. Quedará Paralelo a la superficie. En este caso el ángulo i va a ser igual que al ángulo De incidencia limite.

M1
M2

ri= rayo incidente

rr= rayo refractado

Superficie de separación de los tejidos.

i= ángulo de incidencia

r=ángulo de refracción.

Leyes de refracción:

1) la normal, el rayo refractado y el rayo incidente están en El mismo plano.

2) el cociente entre el seno del ángulo de incidencia y el Seno de ángulo de refracción es igual al cociente entre el índice de refracción De medio en que se refracta y el índice de refracción del medio en el que Incide: seni/senr = n2/n1 } seni. N1 = senr . N2 } sen i . N1 / n2 = senr

Cuando ángulo I es mayor que Ángulo de incidencia limite se Produce una reflexión, pero o cambia de medio.

El índice límite se calcula: sen^-1 (n2/n1)

Cuando el ri pasa de un medo de menor índice de refracción a Uno de mayor, el rr se acerca a la normal.

LEY DE SNEIL: seni/senr = n2/n1

Otra forma: seni/senr = c/v2/c/v1 = c/v2 . V1/c = v1/v2 (n Relativo = v1/v2)

Entonces: seni/senr = v1/v2

pendiente de recta= seno i/ seno r

Preguntas frecuentes

¿Qué es la refracción de la luz?

Es la desviación que experimenta la luz al pasar de un medio transparente a otro transparente de distintas características. La desviación se debe al cambio de velocidad de la luz.

¿Cómo se calcula el índice de refracción absoluto?

Se calcula como el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio considerado: n = c/v. Es un coeficiente sin unidades.

¿Qué dice la ley de Snell?

El cociente entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es igual al cociente entre el índice de refracción del medio de refracción y el del medio de incidencia: sen i / sen r = n2 / n1.

¿Cómo se calcula el ángulo límite?

El ángulo límite se calcula como sen⁻¹(n2/n1). Por encima de este ángulo de incidencia se produce reflexión en lugar de refracción.