Refracción de la luz — Física, 14–17
La luz cambia de dirección cuando entra en un material donde viaja a distinta velocidad. Esto explica los objetos que parecen doblados, las lentes y muchos instrumentos ópticos.
La luz cambia de trayectoria
Cuando un rayo entra inclinado en vidrio o agua, un lado del frente de onda se ralentiza antes que el otro. Por eso el rayo gira, como un carrito cuya rueda llega primero a una alfombra gruesa. Al entrar en un material ópticamente más denso, normalmente se desvía hacia la normal.
¿Por qué explicar la desviación?
Un modelo en el que la luz siempre viaja en línea recta no explica por qué una moneda parece moverse al echar agua en un cuenco ni cómo una lente forma una imagen. La refracción aporta la razón: la luz viaja a velocidades distintas en materiales distintos. Así, la desviación puede predecirse en vez de memorizarse.
Un rayo que entra en vidrio
Un rayo entra del aire en vidrio formando 30° con la normal. Toma el índice de refracción del vidrio como 1,5 y el del aire como 1. La ley de Snell da 1 × sen 30° = 1,5 × sen r; por tanto, sen r = 0,5 ÷ 1,5 = 0,333. Así, r es aproximadamente 19,5°, más cerca de la normal.
La trampa de los ángulos
Mucha gente mide el ángulo desde la superficie en vez de hacerlo desde la normal. Es un error comprensible porque la superficie se ve y es fácil señalarla, mientras que la normal es una línea perpendicular imaginaria. En los cálculos de refracción, los ángulos incidente y refractado se miden desde la normal.
Instrumentos ópticos
La refracción se usa en las gafas para redirigir la luz y hacer que la retina reciba una imagen nítida. Las cámaras, los microscopios y los prismáticos también emplean piezas de vidrio o plástico con formas concretas para desviar los rayos de manera controlada. El material y la forma se eligen para producir una imagen determinada.
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