¿Cuando la luz pasa de un medio a otro de distinto índice de refracción el ángulo de refracción es?

Cuando un rayo de luz que viaja desde un material de menor índice de refracción a otro de mayor índice de refracción incide en la superficie con un ángulo menor que el ángulo crítico.

La refracción es el fenómeno por el cual la luz que se propaga en forma de onda cambia de velocidad al pasar de un medio material a otro distinto, por ejemplo, cambiar del aire al agua.

La relación se describe mediante la fórmula n = c/v, donde c es la velocidad de la luz en un vacío y v es la velocidad de fase de la luz en el medio de muestra. Ángulo de incidencia: ángulo entre el rayo normal y el incidente.

Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro se produce un cambio en su dirección debido a la distinta velocidad de propagación que tiene la luz en los diferentes medios materiales. A este fenómeno se le llama refracción.

Como recordatorio, el índice de refracción de un medio es igual a la velocidad de la luz en el vacío dividida por la velocidad de la luz en el medio. . Por tanto, sólo se refleja un 2 por ciento de la intensidad incidente. , es decir, no depende de si primero está en el medio 1 y luego pasa al 2 o viceversa.

ANGULO CRÍTICO

Ángulo crítico o ángulo límite es el ángulo mínimo de incidencia en el cual se produce la reflexión interna total. Dicho ángulo de incidencia se mide respecto a la normal de la separación de los medios.

Aumentar el índice de refracción corresponde a disminuir la velocidad de la luz en el material. El índice de refracción determina cuánto se dobla o refracta la trayectoria de la luz al entrar en un material.

Figura 1.5 La ley de reflexión establece que el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia- θ r = θ i . θ r = θ i . Los ángulos se miden con respecto a la perpendicular a la superficie en el punto en el que el rayo incide en la superficie.

O la luz puede viajar a través de varios medios, como el aire y el vidrio, hasta el observador. La luz también puede llegar después de ser reflejada, por ejemplo, por un espejo. En todos estos casos, podemos modelar la trayectoria de la luz como una línea recta llamada rayo.

Esta ley, así como la refracción en medios no homogéneos, es consecuencia del principio de Fermat, que indica que la luz se propaga entre dos puntos siguiendo la trayectoria de recorrido óptico de menor tiempo.

En los colores claros la mayor parte de la energía es reflejada. En el blanco, el color mas claro, se refleja el 100% de la luz y nada es absorbido. Los colores y la temperatura están directamente relacionados. Cuanto más oscuro sea un objeto mator será el calor que absorba.

Según la teoría de la relatividad especial de Albert Einstein, nada en el universo es capaz de moverse más rápido que la velocidad de la luz.

Ley de la refracción (Ley de Snell)

El índice de refracción en cada medio es igual a la velocidad de la luz en el vacío, c, entre la velocidad de la luz en el medio, v. Su valor es siempre mayor que 1. La refracción de la luz puede verse en la formación de líneas más iluminadas en el fondo de un estanque o de un lago.

¿Qué pasaría si nos moviéramos casi tan rápido como la velocidad de la luz? La persona que viajara a casi la velocidad de la luz experimentaría una ralentización del tiempo. Para esa persona el tiempo se movería más lento que para alguien que no se estuviera moviendo.

Cuanto mayor sea el índice de refracción, más cerca de la dirección normal viajará la luz. Al pasar a un medio con un índice de refracción más bajo, la luz se refractará alejándose de la normal, hacia la superficie.

En el caso de refracción interna, cuando el ángulo de incidencia supera al ángulo crítico (θ1 > θc) la Ley de Snell no puede satisfacerse, no hay refracción de la luz y el rayo incidente es totalmente reflejado (Figura 2) como si la superficie de separación de los dos medios fuera un espejo perfecto.

La ley de reflexión, que corresponde a la dirección del haz reflejado, nos dice que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión . Esta relación se expresa como: Se le llama ángulo de incidencia, al ángulo formado entre el rayo incidente y el vector normal a la interfaz.

El ángulo crítico se puede calcular a partir de la ley de Snell estableciendo en ángulo de refracción igual a 90º. La reflexión interna total es importante en la óptica de fibra y se emplea en los prismas de polarización.

El índice de refracción es un valor específico de un material. Depende de la temperatura y la longitud de onda (color) de la luz. Por lo tanto, el uso de un refractómetro le permitirá determinar la concentración de un material, si se conocen la temperatura y la longitud de onda.

La determinación del Índice de Refracción se ve influenciada por la temperatura y la longitud de onda de la luz emitida.

Los reflectores de esquina (la ley de reflexión) son perfectamente eficaces cuando se cumplen las condiciones de la reflexión interna total. Con los materiales habituales, es fácil obtener un ángulo crítico inferior a 45 ° . 45 ° .

Si seguimos aumentando el ángulo de incidencia de forma que su valor sea superior al ángulo límite se produce el fenómeno de la reflexión total. Esto es, no existe refracción. La luz se refleja en la superficie de separación de ambos medios.

Como hemos dicho, el ángulo de refracción es de º cuando el ángulo incidente es igual al ángulo crítico o θ 1 = θ c . Debemos tener en cuenta que hay dos condiciones que deben cumplirse para que se produzca la reflexión interna total de la luz: El ángulo incidente debe ser mayor que el ángulo crítico: θ 1 > θ c .

La doble naturaleza de la luz se explica porque se comporta como ondas, cuando se propaga, y como partículas, cuando interactúa con la materia. Nunca manifiesta las dos condiciones simultáneamente, en un fenómeno concreto o es onda o es corpúsculo.

La propagación de la luz se refiere a la forma en que una onda electromagnética transfiere su energía de un punto a otro. Por lo general, ocurren tres procesos principales cuando la luz atraviesa los límites de un medio a otro: Transmisión. Reflexión.

Todas las ondas electromagnéticas, y solo ellas y las ondas gravitacionales, pueden viajar en el vacío a la velocidad de la luz, 300.000 kilómetros por segundo, porque no tienen masa. En el vacío cualquier onda electromagnética, incluida la luz, podría viajar en línea recta eternamente y a esa velocidad.

Si seguimos aumentando el ángulo de incidencia de forma que su valor sea superior al ángulo límite se produce el fenómeno de la reflexión total. Esto es, no existe refracción.