El fenómeno que está describiendo es un principio fundamental en la óptica llamada la ley de Snell . He aquí por qué un rayo refractado se mueve hacia lo normal cuando va de un medio más raro a un medio más denso:

1. Velocidad de la luz:

* Medio más raro: La luz viaja más rápido en un medio más raro (como el aire).

* Medio más denso: La luz viaja más lento en un medio más denso (como agua o vidrio).

2. Fronts de onda:

* La luz viaja en olas. Los frentes de onda (crestas o canales) son perpendiculares a la dirección de la propagación de la luz.

3. Interacción en el límite:

* Cuando la luz ingresa a un medio más denso, los frentes de onda encuentran un cambio en la velocidad. La parte del frente de onda que ingresa al medio más denso se ralentiza primero, mientras que el resto del frente de onda todavía viaja a una velocidad más alta en el medio más raro.

4. Flexión:

* Esta diferencia en la velocidad hace que el frente de onda se dobla o se refracte en el límite. Dado que el frente de onda se ralentiza en el medio más denso, se dobla * hacia * la línea normal.

5. Ley de Snell:

Esta flexión se describe matemáticamente por la ley de Snell:

* n₁sinθ₁ =n₂sinθ₂

Dónde:

* N₁ y N₂ son los índices de refracción de los dos medios.

* θ₁ es el ángulo de incidencia (ángulo entre el rayo incidente y lo normal).

* θ₂ es el ángulo de refracción (ángulo entre el rayo refractado y lo normal).

Dado que el índice de refracción (n) es más alto para los medios más densos, el ángulo de refracción (θ₂) será menor que el ángulo de incidencia (θ₁), lo que significa que el rayo refractado se dobla hacia lo normal.

Analogía:

Imagine un automóvil que conduce en una carretera suave (medio más raramente) y luego golpeando de repente un parche de lodo (medio más denso). Las ruedas en el lado fangoso se reducirán, lo que hace que el automóvil gire ligeramente hacia la dirección del lodo. Esto es similar a cómo la luz se dobla hacia lo normal al ingresar a un medio más denso.