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Fenómenos Asociados a la Propagación de la luz

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Freddy Orlando Espinosa Gamboa

on 7 September 2015

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Transcript of Fenómenos Asociados a la Propagación de la luz

Refracción
En la reflexión especular un solo rayo incidente produce un único rayo reflejado.
En el punto de incidencia el rayo incidente, el rayo reflejado y la perpendicular a la superficie límite se
encuentran en el mismo plano.
El rayo incidente y el rayo reflejado poseen iguales ángulos en relación con la perpendicular y se encuentran sobre lados opuestos de ella.

Reflexión especular
La reflexión de la luz ocurre cuando las ondas electromagnéticas se topan con una superficie
que no absorbe la energía radiante. La onda, llamada rayo incidente se refleja produciendo un
haz de luz, denominado rayo reflejado. Si una superficie límite es lisa y totalmente no absorbente
se dice que ocurre reflexión especular.

Reflexión - reflexión especular
Cuando un haz de luz atraviesa un medio material, se redirecciona de acuerdo con las
características particulares del medio, en la mayoría de los casos diversificándose en haces
secundarios y en otras emisiones energéticas, tales como calor. Las operaciones más comunes
son:
Reflexión / Refracción / Dispersión / Absorción / Difusión /
Polarización / Difracción / Interferencia


Una de las consecuencias de estas construcciones es el “principio de reciprocidad de los
caminos ópticos” que permitió el diseño de dispositivos ópticos para concentrar la luz de una
fuente. De este principio se predice que la velocidad de la luz en un medio más denso debe ser
menor que en el menos denso
En el siglo XVII Pierre de Fermat afirmo:
(“La dirección tomada por la luz es la del trayecto que demanda menos tiempo,
es decir, el más corto”
De esta hipótesis se han deducido tres leyes fundamentales para el estudio del comportamiento
de la luz, considerando distintas trayectorias posibles de la luz para ir de un punto a otro:
propagación directa / reflexión / refracción.
Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro de diferente densidad 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.
La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de
propagación de una longitud de onda determinada en una sustancia
se conoce como índice de refracción de la sustancia para dicha longitud
de onda. El índice de refracción del aire es 1,00029 y apenas varía
con la longitud de onda
Fenómenos Asociados a la Propagación de la Luz
Por eso, a la velocidad de la luz en el aire se la considera
directamente igual al vacío (valor = 1).
En el caso de que la luz pase de aire (medio l) hacia agua (medio 2),
el índice de refracción relativo es 1,33. Esto quiere decir que la luz es
1,33 veces más rápida en el aire que en el agua. Pasando del aire al
cuarzo el índice de refracción relativo es 1,47; desde el aire al vidrio
común, 1,53. Inversamente, para el caso en que la luz pase del agua
(medio 1) hacia el aire (medio 2) el índice de refracción relativo es 0,752, del cuarzo hacia el aire
0,68, desde el vidrio hacia el aire es 0,654.
Por lo general, cuando la luz llega a la superficie de separación entre los dos medios se
producen simultáneamente la reflexión y la refracción
Si la luz pasa de un medio más rápido a otro más lento (por ejemplo del aire al vidrio), el ángulo de refracción es menor que el de incidencia.

• Si pasa de un medio de mayor índice de
refracción a otro con menor índice de
refracción (por ejemplo del vidrio al aire), el ángulo de refracción es mayor que el de incidencia.

• Si pasa de un medio de mayor índice de refracción a otro con menor índice de refracción, y el ángulo de
incidencia es mayor que el ángulo límite, no se produce refracción sino lo que se denomina reflexión total.

El fenómeno de la reflexión total permite que podamos canalizar la luz a través de pequeños
tubos de diferentes sustancias, llamados fibra óptica, donde la luz es conducida a través de
barras transparentes o fibras que pueden curvarse
La fibra óptica, además de tener una aplicación lumínica específica, se utiliza en muchos
campos de la ciencia y la tecnología. Permite ver los órganos del cuerpo sin intervenciones
quirúrgicas complejas, y sobre todo ha provocado una auténtica revolución en el mundo de las
telecomunicaciones, desplazando a los cables de cobre para la transmisión de grandes
cantidades de información, sea en forma de canales telefónicos, de televisión o datos de
informática.
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