Refraición

Refraición
	fenónemo superficial (es)

La refraición ye'l cambéu de direición y velocidá qu'esperimenta una onda al pasar d'un mediu a otru con distintu índiz refractivu. Solo produzse si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índice de refraición distintos. La refraición aniciar nel cambéu de velocidá d'espardimientu de la onda señalada.

Un exemplu d'esti fenómenu vese cuando se somorguia un llapiceru nun vasu con agua: el llapiceru paez quebráu. Tamién se produz refraición cuando la lluz traviesa capes d'aire a distinta temperatura, de la que depende l'índiz de refraición. Los espeyismos son producíos por un casu estremu de refraición, denomináu reflexón total. Anque'l fenómenu de la refraición reparar frecuentemente n'ondes electromagnétiques como la lluz, el conceutu ye aplicable a cualquier tipu d'onda.

Esplicación física

Refraición (esplicación).

Produzse cuando la lluz pasa d'un mediu d'espardimientu a otru con una densidá óptica distinta, sufriendo un cambéu de rapidez y un cambéu de direición si nun incide perpendicularmente na superficie. Esta esviación na direición d'espardimientu esplicar por mediu de la llei de Snell. Esta llei, según la refraición en medios non homoxéneos, son consecuencia del principiu de Fermat, qu'indica que la lluz arrobinar ente dos puntos siguiendo la trayeutoria de percorríu ópticu de menor tiempu.

Llapiceru "quebráu" por cuenta de la refraición.

Per otru llau, la velocidá de la penetración de la lluz nun mediu distintu del vacíu ta en rellación col llargor de la onda y, cuando un fexe de lluz blanco pasa d'un mediu a otru, cada color sufre una llixera esviación. Esti fenómenu ye conocíu como dispersión de la lluz. Por casu, al llegar a un mediu más trupu, les ondes más curties pierden velocidá sobre les llargues (p. ex., cuando la lluz blanco traviesa un prisma). Les llonxitúes d'onda curtia son hasta cuatro veces más tremaes que les llargues lo cual esplica que'l cielu vease azuláu, yá que pa esa gama de colores l'índiz de refraición ye mayor y esvalíxase más.

Na refraición cumplen les lleis deducíes por Huygens que rixen tol movimientu ondulatoriu:

El rayu incidente, el reflexáu y el refractado atopar nel mesmu planu.
Los ángulos d'incidencia y reflexón son iguales, entendiendo por tales los que formen respeutivamente el rayu incidente y el reflexáu cola perpendicular (llamada Normal) a la superficie de separación trazada nel puntu d'incidencia.

La velocidá de la lluz depende del mediu pol que viaxe, polo que ye más lenta cuanto más trupu sía'l material y viceversa. Por ello, cuando la lluz pasa d'un mediu menos trupu (aire) a otru más trupu (cristal), el rayu de lluz ye refractado averándose a la normal y por tanto, l'ángulu de refraición va ser más pequeñu que l'ángulu d'incidencia. De la mesma, si'l rayu de lluz pasa d'un mediu más trupu a unu menos trupu, va ser refractado alloñar de la normal y, poro, l'ángulu d'incidencia va ser menor que'l de refraición. Asina podemos dicir que la refraición ye'l cambéu de direición del espardimientu qu'esperimenta la lluz al pasar d'un mediu a otru.

Índiz de refraición

Ye la rellación ente la velocidá d'espardimientu de la onda nun mediu de referencia (por casu el vacíu pa les ondes electromagnétiques) y la so velocidá nel mediu del que se trate.

Ángulu críticu: cualquier rayu qu'incida con un ángulu θ₁ mayor al ángulu críticu θ_c correspondiente a esi par de sustancies, se va reflexar na interfaz en llugar de refractarse.

Refraición d'ondes de radio

El fenómenu de la refraición reparar en tou tipu d'ondes. Nel casu de les ondes de radio, la refraición ye especialmente importante na ionosfera, na que se producen una serie continua de refraiciones que dexen a les ondes de radio viaxar d'un puntu del planeta a otru.

Refraición d'ondes sísmiques

Otru exemplu de refraición ensin amestar a ondes electromagnétiques ye'l de les ondes sísmiques. La velocidá d'espardimientu de les ondes sísmiques depende de la densidá del mediu d'espardimientu y, poro, de la fondura y de la composición de la rexón trevesada poles ondes. Prodúcense fenómenos de refraición nos siguientes casos:

Refraición ente la transición ente dos capes xeolóxiques, especialmente ente'l mantu terrestre y el nucleu de la Tierra.
Nel mantu, por pequeñu esviaciones de la densidá ente capes ascendentes menos trupes y descendentes, más trupes.

Llei de refraición (Llei de Snell)

La rellación ente'l senu del ángulu d'incidencia y el senu del ángulu de refraición ye igual a la razón ente la velocidá de la onda nel primer mediu y la velocidá de la onda nel segundu mediu, o bien pue entendese como el productu del índiz de refraición del primer mediu pol senu del ángulu d'incidencia ye igual al productu del índiz de refraición del segundu mediu pol senu del ángulu de refraición, esto ye:

$n_{1}\sin \theta _{1}=n_{2}\sin \theta _{2}\$

$n_{1}$ : índiz de refraición del primer mediu *

$\theta _{1}$ : ángulu d'incidencia * $n_{2}$ : índiz de refraición del segundu mediu * $\theta _{2}$ : ángulu de refraición

Ver tamién

Referencies

Enllaces esternos

Demostración Java (n'inglés).