157. Problema 2 de REFRACCIÓN DE LA LUZ
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 157: Problema 2 de Refracción de la Luz.
Tema: Energía y Ondas.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).

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 En este problema nos dan el índice de refracción del aire que es igual a 1 y nos dan el índice de refracción del agua que es igual a 1.3. Con esta información podemos calcular la velocidad de la luz en el aire y la velocidad de la luz en el agua. Veamos, recordemos que el índice de refracción n se define como la relación entre c sobre b, es decir, la velocidad de la luz en el vacío sobre la velocidad de la luz en un medio específico. Entonces de aquí vamos a despejar la letra b, pasamos b a multiplicar con n, nos queda la velocidad por n, es igual a c, y de aquí despejamos b que sería c dividido entre n, n está multiplicando pasa a dividir. Entonces para el caso del aire tendríamos que la velocidad de la luz en el aire sería la velocidad de la luz en el vacío que es 3 por 10 a la 8 metros sobre segundos dividido entre el índice de refracción del aire que es igual a 1. Esto nos da 3 por 10 a la 8 metros sobre segundos, es decir, la velocidad de la luz en el aire es prácticamente la misma velocidad de la luz en el vacío si no presenta ninguna variación. Y para el caso del agua entonces tendríamos la velocidad de la luz en el vacío que es 3 por 10 a la 8 metros sobre segundos dividido entre el índice de refracción del agua que es 1.3. Recurremos que los índices de refracción no tienen unidades, son cantidades adimensionales. Haciendo esa división eso nos da entonces un valor que podemos aproximar en notación científica a 2.31 por 10 a la 8 metros sobre segundos. Entonces veamos que es lo que sucede con un rayo de luz que del aire pasa al agua. Supongamos que esta es la superficie del agua, entonces un rayo de luz que viene desde el aire incide en el agua. Seguramos que aquí se traza una línea que se conoce como la normal que forma 90 grados con la frontera que divide el aire del agua y el rayo sufre una desviación por el fenómeno de refracción. Entonces aquí el rayo de luz cuando viene por el aire trae una velocidad de 3 por 10 a la 8 metros sobre segundo, es decir, 300 millones de metros sobre segundo, es su velocidad. Y cuando entra al agua, es decir, cuando sufre la desviación, la velocidad de la luz se reduce a 2.31 por 10 a la 8 metros sobre segundo, es decir, 231 millones de metros sobre segundo. Eso quiere decir que la velocidad de la luz presenta una reducción en su velocidad de 69 millones de metros sobre segundo. Esa sería entonces la diferencia entre las dos velocidades. Entonces entre la velocidad de la luz en el aire y la velocidad de la luz en el agua existe una diferencia de 69 millones de metros sobre segundo.
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