8A Probar la Teorema: rapidez escalar de la luz es independiente de marco
de referencia:
Tarea 8B. Ley de Snell de refracción
de la luz
Refracción de la Luz
La refracción de una onda es la
flexión que sufre cuando entra en un medio con velocidad de propagación
diferente. La refracción de la luz, cuando pasa de un medio de propagación
rápido a otro más lento, dobla el rayo de luz en dirección a la normal a la
superficie de contacto entre ambos medios. La cantidad de difracción depende de
los índices de refracción de los dos medios y se describe cuantitativamente por
la ley de Snell.
Al igual que las leyes de la reflexión, las de la refracción poseen un fundamento experimental. Junto con los conceptos de rayo incidente, normal y ángulo de incidencia, es necesario considerar ahora el rayo refractado y el ángulo de refracción o ángulo que forma la normal y el rayo refractado.
Sean 1 y 2 dos medios transparentes en contacto que son atravesados por un rayo luminoso en el sentido de 1 a 2 y e1 y e2 los ángulos de incidencia y refracción respectivamente. Las leyes que rigen el fenómeno de la refracción pueden, entonces, expresarse en la forma:
1.ª Ley. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano.
2.ª Ley. (ley de Snell) Los senos de los ángulos de incidencia e1 y de refracción e2 son directamente proporcionales a las velocidades de propagación v1 y v2 de la luz en los respectivos medios.
n1 · sen e1 = n2 · sen e2 = cte
Historia
La
primera relación entre los ángulos de incidencia y de refracción fue
establecida por Snell en 1618. Esta relación fue hecha a partir de los
senos de los ángulos respectivos, que demostró era constante para
cualquier medio; esto sen i ^ /sen r ^=constante, esta constante se denominó
posteriormente índice de refracción
del segundo medio respecto al primero.
= n2 / n1.
8C. Dispersión de la luz
Dispersión de la luz. En física se denomina dispersión al fenómeno de separación de las ondas
de distinta frecuencia al atravesar un material. Todos los medios materiales
son más o menos dispersivos, y la dispersión afecta a todas las ondas; por ejemplo,
a las ondas sonoras que se desplazan a través de la atmósfera, a las ondas de radio que atraviesan el espacio interestelar
o a la luz que atraviesa el agua,
el vidrio o el aire.
Es lo que hizo Isaac Newton para obtener la
dispersión de la luz en los colores del espectro visible. Newton demostró que
los colores se pueden recombinar para formar la luz blanca original.
En la Naturaleza puedes observar este
fenómeno cuando te encuentras entre el Sol y una zona de lluvia. Lo que ves es
el arco iris.
El proceso es el siguiente: un rayo
de luz blanca incide sobre una gota de agua, se refracta en la cara anterior
penetrando en la gota; en la superficie posterior se refleja y regresa
refractándose nuevamente para salir al aire.
8D VELOCIDAD DE LUZ
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