155. FENÓMENOS LUMINOSOS: REFRACCIÓN DE LA LUZ
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 155: Fenómenos Luminosos: 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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 El fenómeno de refracción de la luz se produce cuando un rayo luminoso pasa de un medio transparente 1, vamos a llamar esto el medio 1, a un medio transparente 2. Cuando el rayo se encuentra con la frontera que divide los dos medios transparentes, entonces el rayo sufre una desviación con respecto a su trayectoria original. El rayo originalmente venía así, pero entonces se desvía de esta manera. Miremos entonces los principales elementos que tiene el fenómeno de la refracción de la luz. Tenemos el rayo incidente, el rayo refractado, el que sufre la desviación. En el punto donde el rayo incidente hace contacto con la frontera que divide los dos medios, trazamos una línea perpendicular a la frontera que se llama la normal. Y también distinguimos dos ángulos que son el ángulo de incidencia que vamos a llamar I, es decir el ángulo que forma el rayo incidente con la normal, y este ángulo que es el que forma el rayo refractado con la normal y que se llama R', que es el ángulo de refracción. Adicionalmente, cada medio transparente tiene algo que se llama el índice de refracción, que se representa con la letra N, y que es igual al cosiente entre C, que es la velocidad de la luz en el vacío, recordemos que es 3 por 10 a la 8 metros sobre segundo, y la velocidad de la luz en el medio que nos interesa, por ejemplo para el caso del medio 1, tendremos un índice de refracción N1 que es igual a C sobre V1, y para el caso del medio 2, tendremos un índice de refracción N2 que es igual a C sobre V2. Entonces, cuando la luz viaja por diferentes medios, se presenta un cambio en su velocidad, esa es la razón por la cual se presenta la desviación del rayo, es decir la refracción de la luz. Para el caso de sustancias como el aire, tenemos un índice de refracción de 1, porque la velocidad de la luz en el aire es prácticamente igual a la velocidad de la luz en el vacío, entonces como estos valores son casi iguales, el cosiente entre ellos se aproxima a 1. Para el caso del agua, tenemos un índice de refracción de 1.33, esto es para el aire, este es para el agua, y para sustancias sólidas como por ejemplo el diamante, tenemos un índice de refracción de 2.42, este sería entonces para el diamante. Esto entonces nos dice que a medida que aumenta la densidad de la sustancia, la luz viaja con menor velocidad. Debemos anotar que la velocidad de la luz en el medio de interés, V1 o V2 por ejemplo, debe ir en metros sobre segundo, de esa manera C, que está en metros sobre segundos, y la velocidad de la luz en el medio de interés, que también está en metros sobre segundos, nos produce un índice de refracción que es adimensional, porque metros sobre segundo del numerador se cancela con metros sobre segundo del denominador, y nos queda un numerito sin unidades, es decir, una cantidad adimensional. Para relacionar estos datos que tenemos aquí, es decir, N1, el ángulo de incidencia, el ángulo de refracción y N2, existe una relación matemática que se conoce como la ley de Snell, y esta ley dice lo siguiente, N1 por el seno del ángulo de incidencia es igual a N2 por el seno del ángulo de refracción, esa es entonces la formulita que nos permite relacionar en un fenómeno de refracción de la luz, los valores de los índices de refracción de los dos medios transparentes, el ángulo de incidencia y el ángulo de refracción. Para finalizar, anotamos que el fenómeno de refracción de la luz tiene su principal aplicación en las lentes. ¡Suscríbete al canal!
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