Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro se produce un cambio en su dirección debido a la distinta velocidad de propagación que tiene la luz en los diferentes medios materiales. A este fenómeno se le llama refracción.refracción.

18/04/23

cgm

2

En resumen:

18/04/23 cgm 3

Ángulo de incidencia

Ángulo de refracción

Rayo Incidente

Rayo Refractado

Medio 1

Medio 2

i1

r2

Cuando un haz incide en una superficie pulida como el vidrio, parte de la luz se refleja y parte

se refracta.

Algunos ejemplos de refracción

18/04/23 cgm 4

18/04/23 cgm 5

INDICE DE REFRACCIÓN(n)

18/04/23 cgm 6

Si el índice de refracción del agua es n= 1,33, quiere decir que la luz es 1,33 veces

más rápida en el vacío que en el agua. Es evidente que n será mayor o igual que

1.Cada sustancia transparente tiene su propio índice de refracción.

Si dividimos la velocidad de la luz en el vacío entre la que tiene en un medio transparente obtenemos un valor que llamamos índice de refraccióníndice de refracción de ese medio. n: índice de refracción

c: velocidad de la luz en el vacíov: velocidad de la luz en el medio material

INDICE DE REFRACCIÓN

18/04/23 7

SUSTANCIAS n

Aceite 1,51

Agua 1,33

Aire 1,00

Cuarzo 1,54

Diamante 2,42

Glicerina 1,47

Hielo 1,31

Haciendo uso de la calculadora, halla el valor de v v de cada sustancia.

18/04/23 cgm 8

Contesta las siguientes preguntas en tu cuaderno: a)¿Cuál es la sustancia más densa ?b)¿Qué sustancia tiene mayor índice de refracción?c)¿Qué sustancia tiene menor índice de refracción?d)Ordena de menor a mayor densidad las sustancia. e)¿Qué significa que el índice de refracción del aire sea igual a 1?

Leyes de la Refracción

18/04/23 cgm 9

a) 1era Ley: “El rayo incidente, el rayo reflejado y normal trazados en el punto de incidencia están contenidos en un mismo plano”

b) 2da Ley: Entre el ángulo de incidencia y el de refracción, existe la siguiente relación:

n1·sen i = n2· sen r

Averigua los Averigua los aportes de SNELL, aportes de SNELL, luego escríbelo en luego escríbelo en

tu cuaderno.tu cuaderno.

Halla el seno de θ y luego θ :

18/04/23 cgm 10

1. Sen 45°2. Sen 37°3. Sen 26°4. Sen 30°5. Sen 90°6. Sen 53°7. Sen 60°8. Sen 39°9. Sen 120°10.Sen 360°

1. Sen θ = 0,8290382. Sen θ = 0,9 0271843. Sen θ = 0,75470954. Sen θ = 0,55. Sen θ = 0,79863556. Sen θ = 0,3255687. Sen θ = 18. Sen θ = 0,7071069. Sen θ = 0,86602510.Sen θ = 0,5877852

Observaciones:Si el ángulo de incidencia es igual a cero i = 0°, entonces

el ángulo de refracción r = 0°, es decir no hay desviación para los rayos que inciden perpendicularmente.

Cuando un rayo luminoso se desplaza de un medio de menor índice de refracción a otro de mayor índice, el rayo refractado se acerca a la normal (N), y viceversa.

18/04/23 cgm 11

18/04/23 cgm 12

18/04/23 cgm 13

18/04/23 cgm 14

18/04/23 cgm 15

18/04/23 cgm 16

18/04/23 cgm 17

18/04/23 cgm 18

Ángulo límite:

18/04/23 cgm 19

A un ángulo de incidencia se le considera ángulo límite ángulo límite cuando le corresponde un ángulo refractado de 90°.

Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite no se produce Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite no se produce refracción, sino lo que se denomina refracción, sino lo que se denomina reflexión total.reflexión total.

Reflexión total

18/04/23 20www.weberciencias.blogspot.com

REFLEXIÓN TOTALLa reflexión total es un fenómeno que se aprovecha para

la conducción del rayo luminoso en los filamentos de vidrio o de plástico transparente que constituyen la fibra óptica (el filamento interior o núcleo de la fibra está recubierto por una sustancia de índice de refracción menor que la del revestimiento, lo que hace posible la reflexión total). El rayo de luz, que entra por un extremo sufre la reflexión total en la pared interior del filamento, una y otra vez desde que entra por un extremo hasta que sale por el otro.

18/04/23 cgm 21

Problemas de aplicación1. El diamante tiene un índice de refracción n=2,5. ¿Cuál

es la velocidad de la luz en el diamante? Rpta. 120 000 km/s

2. Un rayo de luz entra al agua como muestra la figura. Calcular el ángulo θ.

18/04/23 cgm 22

3. Si se considera que la velocidad de la luz en el aire es 300 000 km/s y en el agua 225 000 km/s; calcular el índice de refracción del agua. Rpta. n=1,33

4. Si la velocidad de la luz en cierto medio es 1,5 x 1010 cm/s, calcular el índice de refracción del medio. Rpta. 2

5. El índice de refracción en el caso de un rayo de luz que pasa del aire a un cristal, es 1,25. Si el rayo de luz pasa del mismo cristal al aire. ¿Cuál es la relación entre los senos del ángulo de incidencia, y el ángulo de refracción? Rpta. 4/5

6. Calcular el ángulo de refracción de un rayo luminoso que está en un ambiente de índice 4 y pasa a una ambiente de índice 3 incidiendo con un ángulo de 37°.

a)37° b) 45° cc) 53° d) 60° e) 30°

18/04/23 cgm 23

7. Un haz de luz pasa por un medio donde n1= 4 a otro cuyo índice es n2= 1,4 y la medida del ángulo de incidencia es 20°. Halla la medida del ángulo refractado.

18/04/23 cgm 24

18/04/23 cgm 25

Enlaces:

Refracción_conceptos básicos_leyes_laboratorio:http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/index.htmReflexión Total