¿Dónde se utiliza la refracción de la luz?

Para terminar este pequeño repaso, se puede decir que existen objetos que funcionan con la refracción de la luz, algunos de ellos son los lentes, las lupas, las cámaras de video y los telescopios, mientras que otros aparatos funcionan utilizando la reflexión de la luz como los periscopios y caleidoscopios.

La refracción es un comportamiento de la luz que podemos observar en diversas situaciones. Por ejemplo, produce, los espejismos que se observan al viajar por una carretera, debido a que el aire al calentarse tiene diferente densidad, por lo que cambia su velocidad y produce el cambio de dirección de la luz.

Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción.

La refracción de la luz se presenta cuando la luz pasa de un medio a otro. Es el fenómeno que explica por qué un objeto recto se ve doblado cuando lo introducimos en agua. El rayo de luz se desvía al pasar a un medio diferente del que procede.

La refracción de la luz, al detalle

Su imagen se desplaza porque la luz procedente de la parte submarina del el objeto cambia de dirección cuando sale del agua. Esta curvatura de la luz al pasar de un medio transparente a otro se llama refracción.

Algunos objetos reflejan muy bien la luz, como espejos y papeles blancos. Otros objetos, como el papel de construcción marrón, no reflejan tanta luz. El agua también es buena para reflejar la luz de su superficie.

Qué es la refracción

Normalmente, el ojo crea una imagen nítida porque la córnea y el cristalino dirigen (refractan) los rayos de luz entrantes para enfocarlos en la retina. La forma de la córnea es fija, pero el cristalino cambia de forma para enfocar los objetos a diferentes distancias.

La refracción de la luz fue estudiada por Claudio Tolomeo de Alejandría (90-168 d.C.), quien realizó y tabuló medidas muy precisas del ángulo de refracción para diversos medios.

El índice de refracción es una característica física única y constante de las sustancias puras, como el aceite de limón, pero su uso más común es para calcular la concentración de sustancias disueltas en el agua. La medición del contenido de azúcar en el agua ("brix") es una aplicación común.

El vidrio es más denso que el aire, de modo que la luz del exterior pasa de un medio rápido, a través de un medio lento y hacia un medio rápido de nuevo. La luz tomará el camino desde fuera hasta tu ojo que toma el menor tiempo.

La mayor parte de los objetos no son fuentes de luz, pero podemos verlos porque reflejan la luz que les llega desde las fuentes de luz. Cuando no pasa y rebota, se llama Reflexión. Cuando la luz pasa a través de un objeto se llama Refracción. Hace posible que veamos objetos que no emiten luz propia.

La refracción ocurre cuando la luz se dobla al pasar de una sustancia transparente a otra, al igual que otras ondas como el agua y el sonido. Sin ella no podríamos ver, debido a que causa el enfoque de la luz en nuestra retina. Además, es la base para los lentes y el arcoiris.

Por ejemplo, el reflejo de un paisaje en un lago o de un rostro en el espejo son fenómenos de reflexión de la luz. En cambio, la refracción de la luz se produce cuando la luz atraviesa la superficie que separa a dos medios para continuar con su propagación.

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.

Absorción

Los de mayor longitud de onda, las correspondientes al espectro cálido, son los que antes desaparecen: rojos, naranjas y amarillos son los primeros en hacerlo. A partir de los 30-35 metros de profundidad todo empieza a tener una dominante azul.

Observarás que cuando la luz pasa a través del recipiente con agua, ésta es de color blanca; esto es, presenta el mismo color de la lámpara. Sin embargo cuando pasa por el recipiente con leche observarás otros colores.

Cuando la luz llega a una lente, la luz se refracta. Hay muchos objetos que emplean lentes. Por ejemplo, las gafas, los prismáticos, las cámaras,...

Un espejo es un objeto que refleja la luz de tal manera que, para la luz incidente en algún rango de longitudes de onda, la luz reflejada conserva muchas o la mayoría de las características físicas detalladas de la luz original, llamada reflexión especular.

Según El Tamiz el papel de aluminio refleja más de un 90% de la radiación visible –la luz– incidente. Pero es que en el infrarrojo el aluminio refleja más del 98% de la radiación.

El examen se lleva a cabo en un ojo a la vez.

Visión borrosa de lejos o de cerca, imágenes distorsionadas, dificultad para leer, ojos rojos y cansados. Estas son solo algunas de las molestias que pueden experimentar quienes sufren de los llamados vicios o errores de refracción.

Los defectos de refracción son imperfecciones ópticas que impiden que el ojo enfoque la luz de manera adecuada, provocando visión borrosa. Los principales defectos refractivos son la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo.

La teoría de la luz de Newton

Este fenómeno es el mismo que se aprecia cuando la luz se refracta en el borde de un cristal o de un plástico, y se forma un pequeño espectro de colores sobre la superficie.

Isaac Newton publico en 1704 su teoría corpuscular afirmando que la luz estaba formada por pequeñas partículas que se desplazaban en línea recta. Explicaba erróneamente la propiedad de la refracción de la luz suponiendo que en un medio denso la luz viajaba a mayor velocidad que en el vacío.

La reflexión difusa nos permite distinguir en la vida ordinaria los objetos por difusión directa de la luz en ellos. La luz que incide en un objeto se difunde en él y finalmente nuestros ojos y cerebro elaboran la imagen del objeto.

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.

Otra forma de diferenciar los tipos de fibra óptica se basa en la distribución del índice de refracción, que es la comparación de la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio.