TERCERA UNIDAD
Óptica
geométrica de
los cuerpos
LEYES DE LA REFLEXIÓN DE LA LUZ


El ángulo de incidencia, es el ángulo entre el rayo
indicado y la normal a la superficie reflejante, en el
punto de incidencia. Angulo de reflexión es le
ángulo entre el rayo reflejado y la normal de la
superficie.
En la reflexión de un espejo plano, el rayo incidente
el rayo reflejado y la normal a la superficie se
encuentran sobre el mismo plano además da que
el ángulo de incidencia es igual al ángulo de
reflexión.
REPRESENTACIÓN DE LA REFLEXIÓN
REFRACCIÓN DE LA LUZ


La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda
al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda
incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos
medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La
refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la
onda señalada.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en
un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce
refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta
temperatura , de la que depende el índice de refracción. Los
espejismos son producidos por un caso extremo de refracción,
denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se
observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el
concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.
REFRACCIÓN DE LA LUZ
LEY DE SNELL

La relación entre el seno del ángulo de
incidencia y el seno del ángulo de refracción es
igual a la razón entre la velocidad de la onda en
el primer medio y la velocidad de la onda en el
segundo medio, o bien puede entenderse como
el producto del índice de refracción del primer
medio por el seno del ángulo de incidencia es
igual al producto del índice de refracción del
segundo medio por el seno del ángulo de
refracción, esto es:
DONDE: 1 1 =2 2
:1 ÍNDICE DE REFRACCIÓN DEL PRIMER MEDIO
:Ɵ1 ÁNGULO DE INCIDENCIA
:2 ÍNDICE DE REFRACCIÓN DEL SEGUNDO MEDIO
:2 ÁNGULO DE REFRACCIÓN
EL ÍNDICE DE REFRACCIÓN


Podría definirse como la medida en la cual la luz es
reducida al pasar por un medio, en comparación con
otro.
El índice de refracción puede variar con las
características de la onda incidente, por tanto, se utiliza
una onda estándar: la luz amarilla con una longitud de
onda de 589,29 nanómetros; es decir, en las líneas de
Fraunhofer, el espectro para el sodio. Algunos índices de
refracción no se han medido con esta frecuencia
estándar, la mayoría de los cuales ha sido indicado en la
columna de condiciones; no obstante, el índice suele
ser muy similar al tradicional.
Vacío
índice de refracción (n) λ (nm) Condiciones
1
Aire
1,0002926
589,29 CNPT
Helio
1,000036
589,29
Oxígeno
1,0002708
667,8
Hidrógeno
1,000132
589,29
Dióxido de carbono
1,00045
589,29
Etanol
1,361
589,29 20,0°C
Agua
1,3330
589,29 20.0°C
Diamante
2,419
589,29
Ámbar
1,55
589,29
Ámbar
1,55
589,29
Hielo
1,31
Córnea humana
1,3375
Criolita
1,338
Acetona
1,36
Glicerol
1,4729
Cloruro de sodio (sal)
1,5442
Silicio
4,01
Zirconia cúbica
2,15 - 2,18
Teflón
1,35 - 1,38
Zafiro
1,762–1,778
Material
Meta material de J. Valentine et al., 2008 0.63
589 nm
REFLEXIÓN INTERNA TOTAL

Es el fenómeno que se produce cuando un rayo de
luz, atravesando un medio de índice de refracción n
más grande que el índice de refracción en el que
este se encuentra, se refracta de tal modo que no es
capaz de atravesar la superficie entre ambos medios
reflejándose completamente. La reflexión interna
total solamente ocurre en rayos viajando de un
medio de alto índice refractivo hacia medios de
menor índice de refracción. Este fenómeno solo se
produce para ángulos de incidencia superiores a un
cierto valor crítico. El ángulo crítico también es el
ángulo mínimo de incidencia en el cual se produce
la reflexión interna total. La reflexión interna total se
utiliza en fibra óptica para conducir la luz a través de
la fibra sin pérdidas de energía.
EN LA IMAGEN SE APRECIA COMO UN HAZ DE LUZ QUE VIAJA
POR UN MEDIO CON ÍNDICE DE REFRACCIÓN 1 , CAMBIA SU
TRAYECTORIA CUANDO PASA AL MEDIO CON ÍNDICE DE
REFRACCIÓN 2 . LOS ÁNGULOS Α Y Β SON IGUALES
(INCIDENCIA Y REFLEXIÓN). EL ÁNGULO ϒ SE CALCULA
SEGÚN LA LEY DE SNELL
REFLEXIÓN INTERNA TOTAL
DISPERSIÓN
En es el fenómeno por el cual un conjunto de
partículas que se mueve en una dirección
determinada rebota sucesivamente con las
partículas del medio por el que se mueve hasta
perder una dirección privilegiada de movimiento.
 Por ejemplo, la luz en el cielo se dispersa haciendo
que lo veamos azul en vez de negro. De manera
que el cielo se ve azul o naranja cuando el Sol está
en el horizonte, porque recibimos radiación
dispersada (dispersión de Rayleigh) y el que las
nubes sean blancas también es debido a la
dispersión

REFLEXION DEL SONIDO

Reflexión se refiere al fenómeno por el cual
una onda se absorbe o regresa.
Una onda se refleja (rebota al medio del cual proviene) cuando se encuentra con
un obstáculo que no puede traspasar ni rodear.
REFRACCIÓN DEL SONIDO EN LA ATMOSFERA

Las ondas electromagnéticas que penetran en
la atmósfera procedentes del espacio sufren
una ligera desviación debida a la refracción.
La refracción atmosférica, que así se llama
este fenómeno, es más importante cuando la
fuente se encuentra próxima al horizonte (por
debajo de 15º) y el efecto es el de aumentar la
altura aparente de la fuente.
Si al rotar la Tierra el objeto gana altura, los
efectos de la refracción disminuyen, hasta
alcanzar un mínimo cuando el objeto culmina,
es decir, alcanza la máxima altura sobre el
horizonte. Si en algún momento, debido a su
posición, el objeto pasase por el cénit (que es
el punto más alto de la bóveda celeste y se
encuentra justamente encima de nuestras
cabezas la refracción no afectaría en absoluto
a la dirección de propagación de la onda.
ONDA ELÁSTICA

Una onda elástica es una perturbación
tensional que se propaga a lo largo de un
medio elástico. Por ejemplo las
ondas
sísmicas ocasionan temblores que pueden
tratarse como ondas elásticas que se propagan
por el terreno.
ONDAS SÍSMICAS

El movimiento sísmico se propaga mediante ondas
elásticas (similares al sonido), a partir del hipocentro. Las
ondas sísmicas se presentan en tres tipos principales:
Ondas longitudinales o primarias, ondas transversales o
secundarias y superficiales (por interacción de las dos
primeras).
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