
Nos referiremos fundamentalmente a la parte
visible del espectro, aunque muchas de las
leyes son válidas en otros rangos

Suponiendo que una onda electromagnética
llega a un interface que separa dos medios
diferentes
(Por ejemplo; vidrio-aire). Como
sabemos por nuestra experiencia diaria, una
parte de la intensidad del flujo incidente será
devuelta en forma de onda reflejada mientras
que el resto será transmitida a través de la
frontera como una onda refractada, fenómeno
que es consecuencia del índice de refracción
absoluta de los medios como vemos a
continuación.


Principio de Huygens
Cada punto en un frente de onda primario sirve
como fuente de onditas estéricas secundarias,
tales que el frente de onda primario en un
momento más tarde es el envolvente de estas
onditas. Además las onditas avanzan con rapidez
y frecuencia igual al de la onda primaria en cada
punto del espacio.(y solo hacia adelante).
Si el medio es homogéneo las
onditas pueden construirse
con radio finito, mientras que
si no lo es las onditas tendrán
que tener radios
infinitesimales.
sen 
v t
i
i 
sen 
r 
v t
i
sen   sen 
i
r
sen 
t
v t
t
 
i
r

Un rayo de luz es una línea radiante en el
espacio que corresponde a la dirección del
flujo de la energía radiante, como tal es más
un instrumento matemático más que una
entidad física.
B

Cuando un rayo de luz que viaja en un medio
encuentra una frontera con un segundo
medio, se refleja total o parcialmente.
◦ Si la superficie es lisa y pulida  Reflexión
especular
◦ En caso contrario  Reflexión difusa
Fundamentos de Física II
S
P
A
B
C
Superfície
2x
0 
t 
SO

vi
t 
h
OP
1
vt
2
 x
2

1
2
b

2
vi
dt
h
2vi
 0 min imizando
dx
 i sen  i   f sen  t

 a x
f
2

1
2
vi
1
vi
 x
2
x
h
2
 x
sen  i 
2

1
vf

2

2  a  x   1 

1
vf
sen  t
2vt
a  x  2
a  x 
a  x  2
b
b
2
2


El rayo reflejado está en el plano de
incidencia (formado por la normal a la
superficie reflectora y el rayo incidente)
El ángulo entre el rayo reflectado y la normal
es igual al ángulo entre el rayo incidente y la
normal. Es decir:
Θ r= Θi


Cuando un rayo se encuentra con la frontera
de otro medio, una parte del rayo se refleja y
otra puede transmitirse al otro medio. En la
“interfase”, el rayo cambia de dirección. Este
fenómeno se conoce como refracción de la
luz.
La ley que describe este fenómeno se debe a
Willebord Snell (1621) (aunque el primero que
lo publicó fue Descartes (1637)


El rayo refractado está contenido en el plano
de incidencia determinado por la normal a la
superficie que delimita ambos medios y el
rayo incidente.
El ángulo que forma el rayo refractado con la
normal (θ2) y el ángulo que forma el rayo
incidente con la normal (θ1) obedecen la
ecuación:
El índice de refracción
n
se define
1.000
Spectacle
crown, C-1como el1.523
cociente entre1.00029
la velocidad
de la luz en el 1.54
Sodium chloride
Air at STP
Polystyrene
vacío (c) con la1.31velocidad
de la luz en el 1.55-1.59
Ice
Carbon disulfide
1.63
Water at 20
C
1.33
medio:

Vacuum
Acetone
1.36
Flint glasses
1.57-1.75
Ethyl alcohol
1.36
Heavy flint glass
1.65
Sugar solution(30%)
1.38
Extra dense flint, EDF-3
1.7200
Fluorite
1.433
Methylene iodide
1.74
Fused quartz
1.46
Sapphire
1.77
Glycerine
1.473
Rare earth flint
1.7-1.84
Sugar solution (80%)
1.49
Lanthanum flint
1.82-1.98
Typical crown glass
1.52
Arsenic trisulfide glass
2.04
Crown glasses
1.52-1.62
Diamond
2.417

Cuando la luz pasa a un medio de índice de
refracción mayor:
◦ Se desvía hacia la normal.
◦ Su velocidad y longitud de onda disminuyen.
◦ Su frecuencia no se altera.

En caso de pasar a un medio con índice de
refracción menor:
◦ Se desvía alejándose de la normal.
◦ Su velocidad y longitud de onda aumentan.
◦ Su frecuencia no se altera
Existe un ángulo por encima del cual no hay
rayo transmitido, sino que todo el rayo es
reflejado. El ángulo crítico cuyo valor es:
sin  c 
n2
n1

El índice de refracción de un medio depende
de la longitud de onda. A este fenómeno se le
llama “dispersión” de la luz.
S.
Si
t 
s1
s2

v1
v2
m
t 
si

t 
m
i
si
i 1
L .C .O 
1
.
o


c
sn
vn
vi
i 1
1
 ...... 
   s ds
.
.
P
S
n
P
Posición aparente
Rayo del sol
Tierra
Tierra
Deflación de los rayos en un

En un gas, el índice de refracción disminuye
con la temperatura.
◦ Si la superficie del suelo está muy caliente 
Espejismo inferior
◦ Si la superficie está fría  Espejismo superior
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