Ing. Eduardo Cruz Romero www.tics-tlapa.com REFRACCIÓN DE LA LUZ La refracción de la luz consiste en la desviación que Segunda ley: Para cada par de sustancias sufren los rayos luminosos cuando llegan a la superficie de transparentes, la relación entre el seno del ángulo de separación entre dos sustancias o medios de diferente incidencias y el seno del ángulo de refracción, tiene un valor densidad, si estos inciden perpendicularmente a la superficie constante que recibe el nombre de índice de refracción n. de separación de las sustancias, no se refractan. La causa que matemáticamente esta ley se expresa: origina la refracción de la luz es el cambio en la velocidad de los rayos luminosos al penetrar a un medio de diferente densidad. Los rayos oblicuos que llegan a la superficie de separación entre dos medios se llama incidentes y los que se desvían al pasar por esta se les nombra refractados. 𝑛= 𝑠𝑒𝑛 𝑖 𝑠𝑒𝑛 𝑟 La segunda ley se conoce también como ley de Snell por ser el astrónomo y matemático holanes Willebrord Snell (1591-1626), quien la descubrió. Primera ley de la Refracción: El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran siempre en el mismo plano. 1 Ing. Eduardo Cruz Romero www.tics-tlapa.com En el siguiente cuadro se dan algunos valores de dichos El índice de refracción también puede calcularse con índices: el cociente de las velocidades del primero y segundo medios, Sustancia Índice de refracción n Aire Agua 1.003 1.33 Alcohol Vidrio Diamante 1.36 1.5 2.42 por lo que: 𝑛= 𝑠𝑒𝑛 𝑖 𝑣1 = 𝑠𝑒𝑛 𝑟 𝑣2 Donde: n = índice de refracción (adimensional) i = ángulo de incidencia r = ángulo de refracción Como se observa en el cuadro el índice de refracción para el aire casi es igual a 1; por ello, se considera que las velocidades de la luz en el aire y en el vacío son prácticamente iguales. v1 = velocidad de la luz en el primer medio en km/s v2 = velocidad de la luz en el segundo medio en km/s Ejemplo: PROBLEMA DE REFRACCION Un rayo luminoso llega a la superficie de separación entre el La velocidad de la luz en el vacío es de 300 mil km/s, mientras que en el aire es de 293 030 km/s y en el agua es de aire y el vidrio, con un ángulo de incidencia de 60°. Calcular el ángulo de refracción. 225 mil km/s, la relación entre las velocidades de la luz en el vacío y en un medio, recibe el nombre de índice de refracción del medio. Datos: Formula: 2 Ing. Eduardo Cruz Romero ≮ i = 60° www.tics-tlapa.com 𝑛= 𝑠𝑒𝑛 𝑖 𝑠𝑒𝑛 𝑟 ∴ 𝑠𝑒𝑛 𝑟 = 𝑠𝑒𝑛 𝑖 𝑛 ≮ r = ¿? nvidrio = 1.5 Sustitución y resultado: 𝑠𝑒𝑛 𝑟 = 𝑠𝑒𝑛 60| 1.5 𝑠𝑒𝑛 𝑟 = 0.8660 = 0.5773 1.5 r = ángulo cuyo seno es 0.5773 r = 35° Nota: el ángulo de refracción al ser menor que el de incidencia, significa que el rayo refractado se acerca a la normal; pues paso a un medio de mayor densidad. Física General Héctor Pérez Montiel Publicaciones Culturales 3