RefracciónRefracción

Capítulo 35Física Sexta edición Paul E. Tippens

Capítulo 35Física Sexta edición Paul E. Tippens

Índice de refracciónÍndice de refracción Las leyes de refracciónLas leyes de refracción Longitud de onda y refracciónLongitud de onda y refracción DispersiónDispersión Reflexión interna totalReflexión interna total Fibras ópticas y aplicacionesFibras ópticas y aplicaciones Profundidad aparenteProfundidad aparente

Índice de refracciónÍndice de refracción

El El índice de refraccióníndice de refracción (n) de (n) de un material particular es la un material particular es la razón de la razón de la velocidad de la luzvelocidad de la luz (c ) en el espacio libre con (c ) en el espacio libre con respecto a la velocidad de la respecto a la velocidad de la luz a través del material (v).luz a través del material (v).

nc

v=n

c

v=

Las leyes de refracciónLas leyes de refracción

• El El rayo incidenterayo incidente, el , el rayo refractado rayo refractado y lay la normal normal a la superficie se encuentran en el a la superficie se encuentran en el mismo planomismo plano. .

• La La trayectoriatrayectoria de un rayo refractado en la entrecara de un rayo refractado en la entrecara entre dos medios es entre dos medios es exactamente reversibleexactamente reversible..

Las leyes de refracciónLas leyes de refracción

La razón del seno del La razón del seno del ángulo de incidenciaángulo de incidencia con respecto con respecto al seno del ángulo de refracción es igual a la razón de la al seno del ángulo de refracción es igual a la razón de la velocidad de la luz en el medio velocidad de la luz en el medio incidenteincidente con respecto a con respecto a la velocidad de la luz en el medio de la velocidad de la luz en el medio de refracciónrefracción..

sin

sin

θθ

1

2

1

2=vv

sin

sin

θθ

1

2

1

2=vv

donde:

θ1, v1 = ángulo y velocidad de incidencia

θ2, v2 = ángulo y velocidad de refracción

donde:

θ1, v1 = ángulo y velocidad de incidencia

θ2, v2 = ángulo y velocidad de refracción

Longitud de onda y refracciónLongitud de onda y refracción

λλ

ma

mn=λ

λm

a

mn=

La La longitud de onda longitud de onda de de la luz disminuye cuando la luz disminuye cuando penetra en un medio con penetra en un medio con una densidad óptica una densidad óptica mayormayor.

DispersiónDispersión

La La dispersióndispersión es la separación de la luz en es la separación de la luz en las longitudes de onda que la componen.las longitudes de onda que la componen.

Refracción interna totalRefracción interna total

La La refracción interna total refracción interna total ocurre ocurre cuando la luz pasa en forma oblicua cuando la luz pasa en forma oblicua de un medio a otro de menor de un medio a otro de menor densidad ópticadensidad óptica..

El El ángulo críticoángulo crítico θθcc es el ángulo es el ángulo de incidencia límite en un medio de incidencia límite en un medio más denso, que da como resultado más denso, que da como resultado un ángulo de refracción de 90º. un ángulo de refracción de 90º.

sinθcnn

= 2

1

sinθcnn

= 2

1

Fibras ópticas y aplicacionesFibras ópticas y aplicaciones

La operación de La operación de las las fibras ópticasfibras ópticas depende del depende del fenómeno de fenómeno de reflexión interna reflexión interna totaltotal..

Conceptos clave Conceptos clave

• RefracciónRefracción

• Densidad ópticaDensidad óptica

• Ley de SnellLey de Snell

• DispersiónDispersión

• Índice de refracciónÍndice de refracción

• Reflexión interna totalReflexión interna total

• Ángulo críticoÁngulo crítico

• Profundidad aparenteProfundidad aparente

Resumen de ecuaciones Resumen de ecuaciones

nc

v=n

c

v= c = 3 x 108 m/sc = 3 x 108 m/s

v

v1

2

1

2

=sinsin

θθ

v

v1

2

1

2

=sinsin

θθ

sinθc =nn

2

1

sinθc =nn

2

1

λλ

ma

mn=λ

λm

a

mn=