Refracción de la Luz

La refracción de una onda es la flexión que sufre cuando entra en un medio con velocidad de propagación diferente. La refracción de la luz, cuando pasa de un medio de propagación rápido a otro mas lento, dobla el rayo de luz en dirección a la normal a la superficie de contacto entre ambos medios. La cantidad de difracción depende de los índices de refracción de los dos medios y se describe cuantitativamente por la ley de Snell.

La refracción es la responsable de la formación de imágenes por las lentes y el ojo.

Cuando se reduce la velocidad de la luz en un medio mas lento, la longitud de onda se reduce proporcionalmente. La frecuencia no cambia; es una característica de la fuente de luz y no es afectada por los cambios de medios.

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Índice de Refracción

Se define el índice de refracción como la velocidad de la luz en el vacío, dividido por la velocidad de la luz en el medio.

Abajo se dan los índices de refracción de algunas sustancias comunes. Una descripción mas completa de los índices se dá para los vidrios ópticos. Los valores dados son aproximados y no tienen en cuenta las dispersión, que son las pequeñas variaciones del índice con la longitud de onda de la luz.

Material
n
Material
n
Vacuum
1.000
Ethyl alcohol
1.362
Air
1.000277
Glycerine
1.473
Water
4/3
Ice
1.31
Carbon disulfide
1.63
Polystyrene
1.59
Methylene iodide
1.74
Crown glass
1.50-1.62
Diamond
2.417
Flint glass
1.57-1.75


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Tabla de Índices de Refracción
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Ley de Snell

La ley de Snell relaciona los índices de refracción n de los dos medios, con las direcciones de propagación en términos de los ángulos con la normal. La ley de Snell se puede derivar del principio de Fermat o de las ecuaciones de Fresnel.

Entrar datos abajo. Luego hacer clic sobre el símbolo de la cantidad que se desee calcular.

Índices de refracción:

=
=

Ángulos con la normal a la superficie:

= °
= °

Introduzca los datos y luego haga clic en el símbolo de la cantidad que desea calcular en la ecuación activa de arriba. Los números no se verán obligados a ser consistentes hasta que haga clic en la cantidad a calcular. Los índices de refracción deben ser mayor o igual a 1, por lo que valores inferiores a 1 no representan un sistema físicamente posible.

Si el medio incidente tiene un índice de refracción mayor, entonces aumenta por la refracción el ángulo con la normal. El medio con índice mayor se llama comunmente el medio "interno", ya que el aire con n=1, está normalmente rodeándolo (medio "externo"). Se puede calcular la condición para la reflexión interna total estableciendo el ángulo refractado = 90º y calculando en ángulo incidente. Puesto que la luz no se puede refractar mas de 90º, todos los ángulos mayores de 90º, reflejarán la luz calculada para el ángulo de 90º.

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