El principio fundamental:la ley de Snell
La flexión de la luz a medida que viaja de un medio a otro se rige por un principio fundamental llamado Snell's Law:
* n1 * sin (θ1) =n2 * sin (θ2)
Dónde:
* n1 y n2 son los índices de refracción del primer y segundo medio, respectivamente. El índice de refracción es una medida de cuánta luz se ralentiza en un medio en comparación con un vacío.
* θ1 es el ángulo de incidencia (el ángulo que el rayo de luz produce con la superficie normal a la superficie).
* θ2 es el ángulo de refracción (el ángulo que el rayo de luz produce con lo normal después de ingresar al segundo medio).
La explicación
1. Velocidad de luz: La luz viaja a diferentes velocidades en diferentes materiales. Viaja más rápido en un vacío (aproximadamente 300,000 km/s). Cuando la luz ingresa a un medio más denso (como agua o vidrio), se ralentiza.
2. Fueras de onda: La luz se puede visualizar como una serie de frentes de onda. Cuando un frente de onda alcanza el límite entre dos medios, una parte del frente de onda ingresa al nuevo medio antes de la otra parte.
3. Cambio de dirección: Debido a que la velocidad de la luz cambia, la parte del frente de onda que ingresa al nuevo medio se ralentiza primero. Esto hace que el frente de onda se dobla.
doblando hacia o lejos de lo normal
* De un medio menos denso a un medio más denso: Cuando la luz viaja desde un medio menos denso (como el aire) hasta un medio más denso (como el agua), se ralentiza. Esto hace que la luz se dobla hacia lo normal.
* de un medio más denso a un medio menos denso: Cuando la luz viaja desde un medio más denso (como el agua) a un medio menos denso (como el aire), se acelera. Esto hace que la luz se dobla lejos de lo normal.
Ejemplo visual:
Imagine un automóvil que conduce en una carretera suave que de repente golpea un parche de lodo. Las ruedas en un lado del automóvil entran primero en el barro y disminuyen la velocidad, lo que hace que el automóvil gire ligeramente hacia el barro. Del mismo modo, el frente de onda de la luz se dobla al ingresar a un medio diferente.
Key Takeaway
La flexión de la luz, conocida como refracción, es una consecuencia de la velocidad del cambio de luz a medida que viaja de un medio a otro. Este cambio en la velocidad hace que el frente de onda se doble, ya sea hacia o fuera de lo normal, dependiendo de las densidades relativas de los medios.
