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7/26/2019 Fenmenos Debido a La Refraccin
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REFRACCIN DE LA LUZ
Jorge R. Flores Fernndez
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Recuerda: La luz representa el conjunto
de ondas electromagnticasque podemos ver y cuyafrecuencia esta entre los430THz y los 750THz
!THz"Tera Hertz "#0#$Hertz%
&unque las '() lasrepresentamos con l*neas enzigzag para simplificar
representaremos a la luz comol*neas de+ido a su forma depropagaci,n en distanciascortas
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Fenmenos Ondulatorios de la Luz
Como toda onda la luz sufre los fenmenos de:
-efle.i,n/cuando la luz rebota contra un mediode propagacin diferente
-efracci,n/cuando la luz cambia de medio depropagacin mientras se propaga.
ifracci,n/dispersin y curado aparente de lasondas cuando encuentran un obst!culo
1nterferencia/dos rayos de luz se superponenpudiendo reforzarse o atenuarse mutuamente.
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Reflex!n de la Luz "efle#in "egular:
$obre una superficie
opaca lisa.
"efle#in %rregular o
difusa: sobre una
superficie opaca
rugosa.
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Leyes de la "efle#in "egular
&l rayo incidente y el
rayo refle'ado est!n
en el mismo plano.
&l !ngulo deincidencia: ( y el
!ngulo de refle#ion :
() son de igual alor.
Angulodeincidencia
AngulodeRefexin
=
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"Cul es el ngulo de ncdenca # elngulo de reflex!n en la fgura$
Trazamos la Normal Perpendicular a laSupercie que ser la bisecriz
!"# !"#
$ngulo de %ncidencia&!"#
$ngulo de Refexin&!"#
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%&os de 'a(eral seg)n suco'&or(a'en(o al &aso de la luz
)aterial'paco/
)aterialTranslucido
)aterialTransparente/
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Refracc!n de la luz
Cuando la luz pasa de
un medio transparente
a otro sufre cambios en
su elocidad y longitudde onda* pero no en su
frecuencia.
$e denomina
refraccin al +ec+o de,ue la luz sufra una
desiacin.
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Ele'en(os de la refracc!n
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El *ndce de Refracc!n +n, &l cambio en la direccin de la luz al pasar de un medio
a otro depende de la elocidad de propagacin de la luz
en cada medio* podemos usar un -ndice para relacionar
las elocidades de la luz en el primer y segundo medio*
ste es llamado -ndice de refraccin relatio
nR
=
v1
v2
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El *ndce de Refracc!n +n, $ire para medir el grado de transparencia ,ue tiene un medio al
paso de la luz y se define como la diisin entre la elocidad de
la luz en el aire /.012m3s y la elocidad en dic+o medio.
$i el medio fuera el ac-o o el aire* en dic+o medio* la elocidad
ser-a la de la luz* luego el -ndice es llamado -ndice de refraccinabsoluto
n
=
3.108
v
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Le#es de la refracc!n 04 &l rayo
incidente y el
refractado se
encuentran en el
mismo plano
normal a la
superficie deseparacin de
los dos medios.
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Le#es de la refracc!n 54 $i el rayo es de un solo color* la relacin entre el seno
del !ngulo de incidencia y el seno del !ngulo de
refraccin es constante* cual,uiera ,ue sea el !ngulo de
incidencia.
Cte
=
2en#
2en$
&sta Cte se denomina -ndice de refraccin
del segundo medio con respecto al primero
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La le# de -nell6os sire para
relacionar el !ngulo
de incidencia con el
!ngulo de refraccin
de la luz al refractarseentre dos medios
transparentes.
n'(Sen'=n)(Sen)
$ngulo deincidencia
$ngulo deRe*raccin
n#
n$=
2en#
2en$
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Willebrord Snell van Royen
0721 8 0959
Conocido como 2nellius*
&studio derec+o* fue astrnomo y matem!tico +olands.
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ALGUNOS NDICES ABSOLUTOS DE REFRACCIN
SUSTANCIA
Aire
Agua
Alcohol Etlico
Hielo
Sal comn
DiamanteVidrio crown ligero
Benceno
1
1.3333
1,354
1,31
1,544
,4!1,515
1,5"1
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(()L1T'
0.8 $e +izo pasar luz por un materialdesconocido. La luz ,ue inicialmente sepropagaba en el aire incidi con un !ngulo de/14 y se refract con !ngulo de 04.
;eterminar:a< -ndice de refraccin del material
=plicando la ley de $nell* se tiene ,ue:
n0sen 0> n5sen 50 sen /1? > n5sen 0?
n5> 0*7/7
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b< "apidez de propagacin de la luz en esemedio
@ara determinar la rapidez de la luz en ese
medio aplicamos la ecuacin
> c3.
0*7/7 > /11.111 3
A > 07.B/* Dm3s
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'2161L1&(2 ( -(-&8819:
= partir de la ley de $nell se puede predecir laforma en ,ue debe refractarse la luz. &stodepender! de los alores de los -ndices derefraccin absolutos de los medios y del !ngulo
de incidencia. &n general* si no incideperpendicularmente se tiene dos posibilidades:
1
1< 2 1> 2
#
$
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UN CASO ESECIAL DE REFRACCIN DE LA LU!
Un caso especial es cuando el ngulo de
incidencia es 90. En tal caso el rayo
transmitido no sufre desviacin, pero si
modifica su rapidez y longitud de onda.
1
2
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A&lcacones de laRefracc!n de la Luz
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FENEN/- DE0ID/ A LAREFRACCIN
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ELE1ACIN DE L/- CUER2/--UER3ID/-
4 Los fen!'enosde5do a larefracc!nsuceden &or6ue
al o5ser7ador le&arece 6ue laluz se &ro&agaen l8nea rec(a.
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ERCECIN DE LA ROFUNDIDAD
Cuando la luz se refracta* puede ocasionarfenmenos ,ue se relacin con la posicin
aparente de las cosas. En ob'eto sumergido en
el fondo de un estan,ue* es isto en la posicin
@ por un obserador O ubicado una ciertadistancia de l.
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2R/FUNDIDAD A2AREN%E
CBCIn
=
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Re"ra##i$n en la a%&$'"era
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REFRACCIN A%/-F9RICA
4 Cuando la a('!sfera es( (ran6ula ladensdad del are es 'x'a en las regones&r!x'as a la su&erfce (erres(re # 7a
ds'nu#endo confor'e au'en(a'os la al(uraa &ar(r de la su&erfce (erres(re.
1 3 4 5 > > > >
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REFRACCIN A%/-F9RICA
- el 'edoes dedensdad
;e(erog
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E-2EJI-/
4 Cuando el suelo es( calen(e &or acc!n de losra#os solares las ca&as de are en con(ac(ocon el suelo se calen(an ds'nu#endo su
densdad las ca&as 's ale=adas del sueloes(n 'enos calen(es luego (enen 'a#ordensdad 6ue las ca&as calen(es cercanas alsuelo. +es decr (enen densdades
decrecen(es del suelo ;aca arr5a,
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E-2EJI-/
4 Recuerda 6uelos ra#oscuando 7a=ande 'a#or a
'enordensdad serefrac(anale=ndose de
la nor'al.
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