ÓPTICA FÍSICA

ÓPTICA FÍSICA

NATURALEZA DE LA LUZ

Huygens propuso que la luz consiste en la propagación de una perturbación ondulatoria del medio, lo que explicaba la reflexión y la refracción.

Einstein sostenía que la luz tenía una doble naturaleza: corpuscular y ondulatoria. Que esta se propaga mediante ondas electromagnéticas y presenta los fenómenos típicamente ondulatorios pero al interactuar con la materia manifiesa un carácter corpuscular.

La luz, puede producir dos fenómenos: reflexión y refracción, que ocurren cuando el frente de ondas llega a la superficie de separación entre dos medios con distintas propiedades ópticas.

REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN

- En la reflexión, la luz rebota contra la superficie. Las leyes de Snell explican lo que ocurre:
  • El rayo incidente, la normal a la superficie en el punto de incidencia y el rayo reflejado están en el mismo plano.
  • El ángulo de incidencia y el de reflexión son iguales.
- En la refracción, la onda pasa a través del otro medio pero con menor velocidad. Las leyes de Snell nos explican lo que ocurre:
  • El rayo incidente, la normal a la superficie en ese punto y el ángulo refractado están en el mismo plano.
  • La razón entre el seno del ángulo de incidencia (î) y el de refracción (r) es constante respecto a las velocidades de propagación.

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

Es la razón entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y la velocidad de propagación en el medio. Se representa mediante la letra n. En el vacío es 1 y en el aire también (aproximadamente). En el resto de medios > 1 casi siempre.

El índice de refracción relativo n21 = n2/n1

La ley de Snell para la refracción es: n1 · sen (i) = n2 · sen (r)

La razón física del cambio de la longitud de onda es que como la velocidad de propagación cambia, la distancia entre dos crestas sucesivas se altera también . En cambio la frecuencia, que tiene que ver con la vibración no cambia.

ÁNGULO LÍMITE:

  1. Cuando la luz pasa de un índice de refracción a otro menor, el rayo de luz se refracta alejándose de la normal.
  2. Al incidir con un ángulo más grande, el ángulo refractado también es más grande.
  3. Para un ángulo de incidencia, llamado ángulo límite, el ángulo de refracción es de 90º.
  4. Para ángulos de incidencia mayores, la luz se refleja totalmente (reflexión total).





















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