Refracción y Ley de Snell: Fenómenos y Aplicaciones

De la ley de Snell

Pueden deducirse, además, las siguientes conclusiones de importancia:

• Si un rayo luminoso pasa oblicuamente de un medio de menor índice de refracción absoluto a otro de mayor índice de refracción absoluto, se refracta acercándose a la normal.
• Si un rayo luminoso pasa oblicuamente de un medio de mayor índice de refracción absoluto a otro de menor índice de refracción absoluto, se refracta alejándose de la normal.

Ángulo límite

Como se dijo anteriormente, si un rayo luminoso pasa oblicuamente de un medio de mayor índice de refracción absoluto a otro de menor índice de refracción absoluto, se refracta alejándose de la normal. De este modo, a medida que el ángulo de incidencia se va haciendo más grande, el ángulo de refracción puede llegar a crecer tanto que el rayo refractado emerja por la superficie de separación con un valor de 90°.

Por lo tanto, el ángulo límite es el ángulo de incidencia para el cual el ángulo de refracción vale 90°. Si el segundo medio es el aire o el vacío, el ángulo límite es característico de la sustancia y se llama ángulo límite de la sustancia.

Refracción en la atmósfera terrestre

De especial importancia, como ejemplo de refracción, es la marcha de la luz proveniente de los astros a través de las numerosas capas de aire, de densidades crecientes y de índices de refracción también crecientes, que constituyen la atmósfera terrestre y que aquella debe atravesar.

Un rayo de luz que penetre en la atmósfera oblicuamente, experimenta sucesivas refracciones al atravesar cada una de estas capas de distinto índice de refracción absoluto, acercándose a la normal.

Un observador verá el astro en la dirección del último rayo refractado y es por esto que el astro parece encontrarse a una altura mayor sobre el horizonte que la que tiene realmente.

Debido a esto, por ejemplo, las estrellas no se ven en sus posiciones verdaderas, a menos que se hallen en el cenit, o sea, verticalmente sobre el observador.

El mismo fenómeno explica también el hecho de que se pueda ver el disco solar o la luna aún cuando el astro se encuentre un poco más abajo del horizonte geométrico.

Un fenómeno terrestre, producido por la refracción en la atmósfera y la reflexión total, es el espejismo, el cual es frecuente en los desiertos y caminos, en días de intenso calor. El calentamiento de las capas de aire en contacto con la tierra trae consigo una disminución de la densidad e índice de refracción de estas capas, de modo que las más bajas resultan ahora menos densas y poseen un menor índice de refracción absoluto que las superiores. Esto explica las capas de agua que se aprecian a la distancia en un camino, durante los días calurosos pero en realidad lo que se ve no es sino una parte del cielo azul reflejado.