Se denomina refracción luminosa al cambio que experimenta la
dirección de propagación de la luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie
de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza. Las lentes,
las máquinas fotográficas, el ojo humano y, en general, la mayor parte de los
instrumentos ópticos basan su funcionamiento en este fenómeno óptico.
El fenómeno de la refracción va, en general, acompañado de
una reflexión, más o menos débil, producida en la superficie que limita los
dos medios transparentes. El haz, al llegar a esa superficie límite, en parte
se refleja y en parte se refracta, lo cual implica que los haces reflejado y
refractado tendrán menos intensidad luminosa que el rayo incidente. Dicho
reparto de intensidad se produce en una proporción que depende de las características
de los medios en contacto y del ángulo de incidencia respecto de la superficie
límite. A pesar de esta circunstancia, es posible fijar la atención únicamente
en el fenómeno de la refracción para analizar sus características.
Las leyes de la refracción
Al igual que las leyes de la reflexión, las de la refracción
poseen un fundamento experimental. Junto con los conceptos de rayo incidente,
normal y ángulo de incidencia, es necesario considerar ahora el rayo refractado
y el ángulo de refracción o ángulo que forma la normal y el rayo refractado.
Sean 1 y 2 dos medios transparentes en contacto que son
atravesados por un rayo luminoso en el sentido de 1 a 2 y e1
y e2
los ángulos de incidencia y refracción respectivamente. Las leyes que rigen el
fenómeno de la refracción pueden, entonces, expresarse en la forma:
1.ª Ley. El rayo incidente, la normal y el rayo
refractado se encuentran en el mismo plano.
2.ª Ley. (ley de Snell) Los senos de los ángulos de
incidencia e1
y de refracción e2
son directamente proporcionales a las velocidades de propagación v1
y v2
de la luz en los respectivos medios.
Recordando que índice de refracción y velocidad son
inversamente proporcionales la segunda ley de la refracción se
puede escribir en función de los índices de refracción en la forma:
Vídeo de explicación de la refracción de la luz mediante esperimentos:
.Véase también la indicencia de refracción en los diferentes medios, click enlace: enlace
-Reflexión:
La reflexión de la luz ocurre cuando un rayo de luz incide sobre una superficie
transparente y lisa, y entonces, el haz se refleja. Si la superficie no
es totalmente lisa, la luz puede refractarse. En un espejo hay reflexión
porque la luz se refleja totalmente y devuelve una imagen nítida. En el
vidrio y el agua no todo es reflexión porque mientras una parte de la
luz se refleja, otra parte atraviesa la superficie, y lo que ocurre es
refracción.
El
cambio de dirección que sufre un rayo luminoso cuando choca contra la
superficie de un objeto recibe el nombre de reflexión de la luz. Es
gracias a este fenómeno que los objetos pueden verse; puesto que un
cuerpo, que no sea fuente de luz en sí mismo, perdurará invisible hasta
tanto no sea iluminado.
La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la superficie de los cuerpos. La luz reflejada sigue propagándose por el mismo medio que la incidente.
La reflexión de la luz cumple dos leyes:
- El rayo incidente, el reflejado y la normal están en un mismo plano perpendicular a la superficie.
- El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
Existen dos tipos de reflexión de la luz: reflexión especular y reflexión difusa.
Reflexión
especular: La superficie donde se refleja la luz es perfectamente lisa
(espejos, agua en calma) y todos los rayos reflejados salen en la misma
dirección.
Reflexión
difusa: La superficie presenta rugosidades. Los rayos salen reflejados
en todas las direcciones. Podemos percibir los objetos y sus formas
gracias a la reflexión difusa de la luz en su superficie.
Vídeo acerca de la reflexión:
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