Refracción

Refracción de la luz en diversos contenedores.

Refracción.

La refracción es el cambio de dirección que experimen-ta una onda al pasar de un medio material a otro. Solose produce si la onda incide oblicuamente sobre la su-perficie de separación de los dos medios y si estos tienen

índices de refracción distintos. La refracción se originaen el cambio de velocidad de propagación de la onda se-ñalada.Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumergeun lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado.También se produce refracción cuando la luz atraviesacapas de aire a distinta temperatura, de la que dependeel índice de refracción. Los espejismos son producidospor un caso extremo de refracción, denominado reflexióntotal. Aunque el fenómeno de la refracción se observa fre-cuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, elconcepto es aplicable a cualquier tipo de onda.

1 Explicación física

Se produce cuando la luz pasa de un medio de propaga-ción a otro con una densidad óptica diferente, sufriendoun cambio de rapidez y un cambio de dirección si no in-cide perpendicularmente en la superficie. Esta desviaciónen la dirección de propagación se explica por medio dela ley de Snell. Esta ley, así como la refracción en me-dios no homogéneos, son consecuencia del principio deFermat, que indica que la luz se propaga entre dos pun-tos siguiendo la trayectoria de recorrido óptico de menortiempo.

Lápiz “quebrado” debido a la refracción.

Por otro lado, la velocidad de la penetración de la luz enun medio distinto del vacío está en relación con la longi-tud de la onda y, cuando un haz de luz blanca pasa de unmedio a otro, cada color sufre una ligera desviación. Es-te fenómeno es conocido como dispersión de la luz. Porejemplo, al llegar a un medio más denso, las ondas más

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2 6 VÉASE TAMBIÉN

cortas pierden velocidad sobre las largas (p. ej., cuandola luz blanca atraviesa un prisma). Las longitudes de on-da corta son hasta cuatro veces más dispersadas que laslargas lo cual explica que el cielo se vea azulado, ya quepara esa gama de colores el índice de refracción es mayory se dispersa más.En la refracción se cumplen las leyes deducidas por Huy-gens que rigen todo el movimiento ondulatorio:

• El rayo incidente, el reflejado y el refractado se en-cuentran en el mismo plano.

• Los ángulos de incidencia y reflexión son iguales,entendiendo por tales los que forman respectiva-mente el rayo incidente y el reflejado con la perpen-dicular (llamada Normal) a la superficie de separa-ción trazada en el punto de incidencia.

La velocidad de la luz depende del medio por el que viaje,por lo que es más lenta cuanto más denso sea el material yviceversa. Por ello, cuando la luz pasa de un medio menosdenso (aire) a otro más denso (cristal), el rayo de luz esrefractado acercándose a la normal y por tanto, el ángulode refracción será más pequeño que el ángulo de inciden-cia. Del mismo modo, si el rayo de luz pasa de un mediomás denso a uno menos denso, será refractado alejándo-se de la normal y, por tanto, el ángulo de incidencia serámenor que el de refracción. Así podemos decir que la re-fracción es el cambio de dirección de la propagación queexperimenta la luz al pasar de un medio a otro.

2 Índice de refracción

Es la relación entre la velocidad de propagación de la ondaen un medio de referencia (por ejemplo el vacío para lasondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio delque se trate.

Aire

Agua

n1

n2

Ángulo crítico

Rayo refractado

θ1θ1

θ2

θ2

θc

Reflexión interna total

Ángulo crítico: cualquier rayo que incida con un ángulo θ1 ma-yor al ángulo crítico θc correspondiente a ese par de sustancias,se reflejará en la interfaz en lugar de refractarse.

3 Refracción de ondas de radio

El fenómeno de la refracción se observa en todo tipo deondas. En el caso de las ondas de radio, la refracción esespecialmente importante en la ionosfera, en la que se

producen una serie continua de refracciones que permi-ten a las ondas de radio viajar de un punto del planeta aotro.

4 Refracción de ondas sísmicas

Otro ejemplo de refracción no ligado a ondas electromag-néticas es el de las ondas sísmicas. La velocidad de propa-gación de las ondas sísmicas depende de la densidad delmedio de propagación y, por lo tanto, de la profundidad yde la composición de la región atravesada por las ondas.Se producen fenómenos de refracción en los siguientescasos:

• Refracción entre la transición entre dos capas geo-lógicas, especialmente entre el manto terrestre y elnúcleo de la Tierra.

• En el manto, por pequeñas desviaciones de la den-sidad entre capas ascendentes menos densas y des-cendentes, más densas.

5 Ley de refracción (Ley de Snell)

La relación entre el seno del ángulo de incidencia y elseno del ángulo de refracción es igual a la razón entre lavelocidad de la onda en el primer medio y la velocidadde la onda en el segundo medio, o bien puede entendersecomo el producto del índice de refracción del primermediopor el seno del ángulo de incidencia es igual al productodel índice de refracción del segundo medio por el seno delángulo de refracción, esto es:

n1 sin θ1 = n2 sin θ2

• n1 : índice de refracción del primer medio• θ1 : ángulo de incidencia• n2 : índice de refracción del segundo medio• θ2 : ángulo de refracción

6 Véase también• Dispersión• Reflexión (física)• Propagación de ondas• Interferencia• Polarización electromagnética• Dispersión (física)• Difracción (física)

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7 Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multi-media sobre refracción. Commons

• Demostración Java (en inglés).

4 8 TEXTO E IMÁGENES DE ORIGEN, COLABORADORES Y LICENCIAS

8 Texto e imágenes de origen, colaboradores y licencias

8.1 Texto• Refracción Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Refracci%C3%B3n?oldid=84992636 Colaboradores: Youssefsan, Joseaperez, JorgeGG,

Comae, Sms, Xgarciaf, Tano4595, Jarfil, Wricardoh, Dianai, Cinabrium, Loco085, Elessar~eswiki, FAR, LeonardoRob0t, Pati, Skiel85,Orgullomoore, RobotJcb, Airunp, JMPerez, Rembiapo pohyiete (bot), Magister Mathematicae, Pqangel, Orgullobot~eswiki, RobotQuist-nix, Alhen, FlaBot, Vitamine, YurikBot, GermanX, Marb, Eskimbot, Banfield, JanoMasoneria, ManuelMore, BOTpolicia, CEM-bot,JMCC1, Alexav8, Antur, Gafotas, Thijs!bot, Alvaro qc, Tortillovsky, Bot que revierte, Yeza, Nosky~eswiki, IrwinSantos, Botones, Isha,Hanjin, JAnDbot, Sgiraldoa, DerHexer, Muro de Aguas, TXiKiBoT, Sa~eswiki, Gustronico, Humberto, Netito777, Ale flashero, NaSz,Carturo222, Nioger, Chabbot, Idioma-bot, Alefisico, Pólux, Stardust, AlnoktaBOT, Josar, Kleinie, VolkovBot, Technopat, Galandil, Rays-torm, Josell2, Matdrodes, AlleborgoBot, Muro Bot, C h a n-Wiki, Gerard 123, Numbo3, YonaBot, SieBot, DaBot~eswiki, Carmin, Mel23, Tirithel, NeVic, Nicop, DragonBot, Eduardosalg, Andregt95, Leonpolanco, Furti, Juanma 312008, Alexbot, Osado, Kadellar, Camilo,UA31, AVBOT, Dermot, Angel GN, Ezarate, Diegusjaimes, MelancholieBot, CarsracBot, Luckas-bot, Nallimbot, Jotterbot, JrPol, Vic Fe-de, ArthurBot, SuperBraulio13, Ortisa, Manuelt15, Xqbot, Jkbw, NofxRancid891, Ricardogpn, Botarel, Tian21, BOTirithel, Hprmedina,TobeBot, Halfdrag, RedBot, Qwertyuiop1234~eswiki, Luis Fernando Nuñez Hernandez, PatruBOT, TjBot, Jorge c2010, Foundling, Velual,EmausBot, Savh, AVIADOR, ZéroBot, Grillitus, Rubpe19, Mecamático, Emiduronte, Jcaraballo, MadriCR, Marimque, Candelariafdez,Hiperfelix, MerlIwBot, JABO, KLBot2, Parrika, Vespinooo, AvicBot, Sebrev, MetroBot, Emiso~eswiki, Mafer97540, Maquedasahag,Dunraz, Syum90, Leitoxx, Addbot, Ferherre, Balles2601, Rgarciamuelas, Phone567, ConnieGB, Serwyn, Leoleo2013, Luana rosee, Can-chosososos, Jarould, Daniel mauricio46, Crystallizedcarbon, Piraña pin y Anónimos: 341

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