Refracción
26 sep, 2011
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PDFEn vidrio
PRESENTACIÓN: Los fenómenos de refracción y reflexión aparecen simultáneamente siempre que una onda se encuentra con una superficie que separa dos medios distintos provocando la desviación de la trayectoria que siguen los rayos ondulatorios.
- Conceptualization of Light Refraction, Andrzej Sokolowski, Phys. Teach. 51, 110 (2013)
10 responses to "Refracción"
Este experimento me parece muy visual para que los alumnos puedan observar como un rayo al pasar de un medio a otro, el cual posee un índice de refracción distinto al primero, sufre un cambio de dirección. Otra página que se podría utilizar para ahondar en la explicación de la refracción y reflexión de la luz es la siguiente,en la que aparte de poder observar mediante simulaciones online el cambio de dirección del rayo de luz, se pueden realizar también simulaciones eligiendo diferentes medios, pudiendo ver cómo varía el ángulo de reflexión en cada uno de ellos.
O igual que este vídeo en este outro explícanos que a refracción é o cambio da dirección que experimentan os raios de luz cando pasan de un medio a outro. Pero este cambio depende do medio que nos atopemos ( auga, aire, aceite) xa que a luz propagase a diferente velocidade. O índice de refracción é o cociente entre a velocidade da luz no baldío e a velocidade da luz en outro medio. Para explicar o índice de refracción pódese tamén explicar con as seguintes experiencias neste vídeo que son as mesmas que vimos nos na clase con o tubo e o aceite de bebes.
Un ejemplo muy útil para conocer una de las propiedades de la luz, que como ya se ha comentado se produce cuando un haz de luz pasa de un material a otro con distinto índice de refracción. La dirección de propagación de la luz cambia cuando atraviesa de forma oblicua la superficie de separación de dos medios de distinta naturaleza. Existen otros muchos ejemplos prácticos en los que los alumnos pueden identificar la refracción, como el vaso de pyrex que desaparece en aceite Johnson, cuando se observan las piscinas y parecen más profundas, o cuando un lápiz se introduce en un vaso de agua y parece roto o torcido.
La reflexión tiene aplicaciones importantes en la comunicación. La reflexión interna total se utiliza en fibra óptica para conducir la luz a través de la fibra sin pérdidas de energía. En una fibra óptica el material interno tiene un índice de refracción más grande que el material que lo rodea. El ángulo de la incidencia de la luz es crítico para la base y su revestimiento y se produce una reflexión interna total que preserva la energía transportada por la fibra.
En las ondas de radio, la reflexión es especialmente importante en la ionosfera, en donde se produce una serie continua de reflexiones que permiten a las ondas de radio viajar de un punto del planeta a otro.
El índice de refracción en agua se puede calcular usando materiales sencillos, como demuestran en este artículo de la revista Eureka de Esteban Szigety, Javier Viau, María Alejandra Tintori Ferreira y Lucrecia Moro de la Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina.
No seguinte enlace propóñense unha serie de actividades para determinar o índice de refracción. Tamén podemos facer simulacións a través de prismas entre outros experimentos.
En las películas nos han mostrado los espejismos como perfectos oasis en medio del desierto, y aunque esto no es totalmente así, no está desencaminado ya que es posible que dé la sensación de haber un lago o mar desde cierta distancia. Un ejemplo más cercano que a mí más de una vez me ha llamado la atención es el asfalto recalentado de las carreteras. Me he fijado que alguna vez conduciendo un día de mucho calor parece que sobre la carretera hay agua y; sin embargo, al llegar al lugar donde parecía que estaba mojado en realidad está seco. Estos efectos se explican por el fenómeno de la refracción de la luz. La refracción, que experimentan las ondas cuando pasan de un medio de determinadas características a otro con características diferentes, se debe a su cambio de velocidad de propagación. Por tanto, estos espejismos se producen cuando el aire que está más cerca de la superficie es más caliente y menos denso que el aire que se encuentra justo encima. Se produce así la ilusión óptica del espejismo, produciendo imágenes virtuales de objetos distantes que se ven debajo del objeto porque los rayos de luz se curvan por efecto de la temperatura.
En clase estuvimos haciendo un experimento de refracción con un cristal y un muñeco y si que parece todo el rato que el muñeco se mueve…
Dejo aquí un recurso muy útil para observar los efectos de refracción y reflexión de luz en medios con distintos índices de refracción. Se puede cambiar el ángulo de incidencia, el material (o su índice de refracción) sobre el cual se refleja y el material del medio por el que es reflejada. También se puede medir la intensidad relativa de la luz reflejada y refractada y los ángulos de reflexión y refracción.