4.4 REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN

¿Qué le sucede a la luz cuando interacciona con la materia?

Física

«Propagación de una onda plana y esférica mediante

principio de Huygens»

S. XVII, H.C Huygens «La trayectoria que siguen los

rayos de luz es de tiempo mínimo (Principio de Fermat)»

S. XVII, P. De Fermat

Para simplificar el estudio de la luz utilizaremos la

APROXIMACIÓN DE RAYOS

A.1. Explica que le sucede a un rayo de luz que incide sobre un espejo, exponiendo a título de hipótesis, las leyes que rigen dicho fenómeno.

A.2. Realiza un diseño experimental que permita comprobar la relación existente entre el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión.

A.3. Explica que le sucede a un rayo de luz al pasar del aire a un medio transparente (p.e. agua o vidrio) , exponiendo a título de hipótesis, las leyes que rigen dicho fenómeno.

http://phet.colorado.edu/sims/bending-light/bending-light_es.jnlp

Índice de refracción

La velocidad de la luz es distinta en cada medio

Cada medio posee un índice de refracción absoluto:

El valor máximo lo alcanza en el vacío:

𝑣𝑉𝐴𝐶 Í 𝑂≡𝑐=2.99 ·108𝑚𝑠

𝑛=𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑢𝑧 𝑒𝑛𝑒𝑙𝑣𝑎𝑐 í 𝑜𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑢𝑧 𝑒𝑛𝑒𝑙𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜

=𝑐𝑣

PROPIEDADES• Es un número adimensional• Es una propiedad característica de cada medio• A mayor índice de refracción, menor velocidad de la luz en él.• Depende de la longitud de onda de la luz utilizada.

A.4. Explicar la curvatura aparente de los objetos parcialmente sumergidos en agua.

A.5. Cuando la luz pasa de un medio a otro cuyo índice de refracción es inferior (p.e. del agua al aire), la luz se separa de la normal. Determinar el ángulo de incidencia para el cual el ángulo de refracción vale 90. ¿Qué sucede para ángulos de incidencia iguales o mayores a 90?

Reflexión Interna Total

http://www.youtube.com/watch?v=BMG8Stpn1uc

A.6. Sugiere algunas aplicaciones para el fenómeno de la reflexión total.

Refracción en una lámina plano-paralela

http://phet.colorado.edu/sims/bending-light/bending-light_es.jnlp

A.7. Un rayo de luz atraviesa el vidrio de una ventana. Calcular el ángulo con el que saldrá del vidrio si el ángulo de incidencia es 30 y el espesor del cristal 1 cm. Calcular la desviación que sufre el rayo (nvidrio= 1,5)

Refracción en un prisma óptico

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