Refracción de la Luz y Ondas: Leyes, Efecto Doppler, Óptica y Espectro Electromagnético

Refracción

Cuando una perturbación llega a la superficie de separación de dos medios, se presenta refracción, que consiste en que parte de la onda viaja a través del segundo medio cambiando su velocidad y longitud de onda.

Leyes de la refracción

• El rayo incidente, el rayo refractado y la normal en el punto de incidencia están en un mismo plano (plano de incidencia).
• La relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es igual a la relación entre la velocidad de propagación en el primer medio y en el segundo medio. Esta relación se denomina índice de refracción del segundo medio relativo al primero (n).
• Si v1 > v2, entonces n > 1 y el rayo refractado se acerca a la normal.
• Si v1 < v2, entonces n < 1 y el rayo refractado se aleja de la normal.

Efecto Doppler

Cuando el foco y el observador, ambos o solo uno de ellos, se encuentran en movimiento relativo respecto al medio en el que se propagan las ondas emitidas por el foco, la frecuencia de las ondas percibidas por el observador es, en general, diferente de la frecuencia propia del foco vibrante.

Ondas estacionarias

Son ondas en las cuales ciertos puntos de la onda, llamados nodos, permanecen inmóviles.

Intensidad del sonido

Es la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación.

Tubos sonoros

Son un cilindro de metal, vidrio o plástico, o un prisma de sección cuadrada, abierto o cerrado en un extremo y provisto en el otro de una boquilla y de una pieza que puede presentar formas diversas.

Óptica

Es la parte de la física encargada del estudio de la luz y los fenómenos relacionados.

Óptica geométrica

Se aplica cuando el tamaño de los objetos interpuestos al paso de la luz es muy grande comparado con la longitud de onda de la misma.

Óptica física

Se aplica cuando el tamaño de los objetos interpuestos es comparable con la longitud de onda de la luz.

Espectro electromagnético

Comprende diversas formas de radiación electromagnética, divididas en diferentes bandas según sus frecuencias o longitudes de onda. Una onda electromagnética es una perturbación constituida por campos eléctrico y magnético perpendiculares entre sí.

Foco luminoso

Cuerpo que emite energía radiante (por ejemplo, el Sol).

Flujo luminoso

Cantidad de energía radiante que emite en la unidad de tiempo.

Flujo luminoso sobre una superficie

Cantidad de energía radiante que incide sobre la superficie en la unidad de tiempo.

Ángulo sólido

Porción de espacio limitada por una superficie cónica o piramidal.

Intensidad luminosa

Es la intensidad de un foco en una dirección determinada; corresponde al flujo emitido en el interior de la unidad de ángulo sólido en esa dirección.

Tono

Cualidad del sonido que depende de su frecuencia.

Timbre

Cualidad del sonido que nos permite identificar el instrumento que emite el sonido.