Lic. Jeisson Gustin

ÓPTICAReflexión y Refracción

de la Luz

ÓpticaParte de la física que estudia los

comportamientos de la luz

Luz como partículaIsaac Newton

La luz está compuesta por diminutas partículas materiales emitidas a gran velocidad en línea recta por

cuerpos luminosos.

Luz como ondaHuygens

La luz se propaga mediante ondas mecánicas emitidas por un foco

luminoso.

Naturaleza dual de la luzMaxwell supuso que la luz representaba una pequeña

porción del espectro de ondas electromagnéticas.

Refracciónla luz cambia de velocidad en medios de distinta densidad,

cambiando la dirección de propagación.

Reflexiónlas partículas luminosas son

perfectamente elásticas y por tanto la reflexión cumple las

leyes del choque elástico.

¿Qué es la luz?La Luz es una forma de energía que emiten algunos objetos. A estos objetos los llamamos fuentes luminosas. Hay dos tipos de fuentes de luz:

La mayor parte de los objetos no son fuentes de luz, pero podemos verlos porque reflejan la luz que les llega desde las fuentes de luz

Propagación de la luzLa Luz que sale de la fuentes luminosas se propaga en línea recta y en todas direcciones. Cada una de las líneas rectas en las que viaja la luz se llama rayo de luz.

La velocidad con que se propaga la luz depende del medio que atraviesa; no es igual en el aire que en el agua. La luz recorre alrededor de 300 000 kilómetros en un segundo.

Óptica geométricaEstudia los comportamientos de la luz considerándola como rayos puntuales. El postulado general de la óptica geométrica es la propagación rectilínea de la luz, es decir dedica al estudio de la luz como si fueran rayos rectilíneos sin tener en cuenta ni su naturaleza ni su velocidad.

Reflexión de la luz• Reflexión de la luz es el cambio de

dirección que experimenta la luz cuando choca con un objeto y "rebota“. Hace posible que veamos objetos que no emiten luz propia.

En la reflexión podemos señalar los siguientes elementos:- Rayo incidente - Rayo reflejado - Normal- Ángulo de incidencia (i)- Ángulo de reflexión (r)

Refracción de la luzRefracción de la luz es el cambio de dirección que sufre la luz cuando pasa de una sustancia transparente a otra. Ejemplo, el aire, a otro, como el agua. Los rayos de luz que cambian de dirección se llaman rayos refractados. En toda refracción podemos distinguir los siguientes elementos:- Rayo incidente- Rayo refractado- Normal- Ángulo de incidencia (i)- Ángulo de refracción (r)

Leyes de SnellLeyes de reflexión y refracción• Primera ley: El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal

están en el mismo plano. • Segunda ley: El ángulo de incidencia es igual al ángulo de

reflexión.• Tercera ley: Si un rayo incidente pasa de un medio a otro de

mayor densidad, el rayo refractado se acerca a la normal. Pero, si pasa a otro de menor densidad, el rayo refractado se aleja de la normal.

El ángulo que forma el rayo refractado con la normal (ángulo de refracción) está relacionado con el ángulo de incidencia:

n1 seni = n2 sen rDonde n es el índice de refracción del medio

https://phet.colorado.edu/sims/html/bending-light/latest/bending-light_en.html

Índice de refracción y velocidad de la luz

• La teoría ondulatoria permite darle al índice de refracción un significado físico, esta teoría muestra que:

Donde c es la velocidad de la luz en el vacío (300000 km/s) y v la velocidad de la luz en la sustancia

Explicación de la tercera ley

https://phet.colorado.edu/sims/html/bending-light/latest/bending-light_en.html

Problemas• ¿Cuál es el ángulo crítico del vidrio de índice de refracción n1=1.5,

sabiendo que el índice de refracción del aire es n2=1?• Un rayo luminoso pasa del agua (n1=4.3) al aire (n2=1), con un ángulo

de incidencia de 37°.a) ¿Cuál es el ángulo de refracción?b) ¿Cuál es el ángulo de refracción si el rayo luminoso dentro del agua incide con un ángulo de 53°?c) ¿Cuál es el ángulo crítico del agua?

Webgrafía• http://www.portaleducativo.net/tercero-basico/780/La-luz-reflexion-y-refraccion • http://acacia.pntic.mec.es/~jruiz27/light/refracciones.html• http://

recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/optica/optobjetivos.htm • https://phet.colorado.edu/es/simulations/category/physics/light-and-radiation Imágenes:• https://www.google.com/search?q=fuentes+de+luz&source=lnms&tbm=isch&sa

=X&ved=0ahUKEwj2k7XU5tLLAhVJrB4KHYsqCMsQ_AUIBygB&biw=1366&bih=631#imgrc=_