La refracción

de la luzMiguel Ángel Morón Rueda

I.E.S. Salvador Victoria

Monreal del Campo (Teruel)

¿Qué es la refracción?

• La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro en el que se propagan con distinta velocidad.

Leyes de la refracción

• 1ª Ley:El rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en el mismo plano

NO

RM

AL

RAYO INCIDENTE

RA

YO

RE

FR

AC

TA

DO

Leyes de la refracción• 2ª Ley:

Cuando el rayo incidente pasa de un medio en el que se propaga a mayor velocidad a otro en el que se propaga a menor velocidad, el rayo refractado se acerca a la normal N

OR

MA

L

RAYO INCIDENTE

RA

YO

RE

FR

AC

TA

DO

Leyes de la refracción• 3ª Ley:

Cuando el rayo incidente pasa de un medio en el que se propaga a menor velocidad a otro en el que se propaga a mayor velocidad, el rayo refractado se aleja de la normal. N

OR

MA

L

RAYO INCID

ENTE

RAYO REFRACTADO

Seguramente, ahora ya sabrás explicar la causa de que veamos torcida una paja de refresco metida en un vaso con agua.

¿Qué es el índice de refracción?

• Se llama índice de refracción (n) a la relación entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y en un medio en el que pueda propagarse (v).

• n = c / v• Recuerda que c = 300.000 km/s

SUSTANCIAVELOCIDAD DE

LA LUZÍNDICE DE REFRACCIÓN

Aire 299.912 km/s 300.000 / 299.912 = 1,000293

Agua 224.900 km/s 300.000 / 224.900 = 1,333926

Vidrio 189.873 km/s 300.000 / 189.873 = 1,580003

La descomposición de la luz blanca

• Newton descubrió que la luz blanca es una mezcla de colores.

• Si un haz de luz blanca atraviesa un medio dispersor los colores se separan debido a que tienen diferentes índices de refracción.

• La luz que más se refracta es la violeta, y la que menos la roja.

El arco iris

Un arco iris se forma cuando las gotas de lluvia descomponen la luz solar blanca en su espectro. Cuando la luz atraviesa una gota de agua, primero se desvía y luego se refleja hacia el ojo del observador. La desviación, conocida como refracción, es distinta para la luz de distintos colores. La luz roja es la que menos se desvía y la violeta la que más. (Enciclopedia Encarta)

Las lentes

• Una lente es un sistema óptico cuyo fin es lograr la formación de imágenes usando la propiedad de la refracción de la luz.

• Las lentes se emplean para muy diversos fines: podemos encontrarlas en las gafas, las lupas, los prismáticos, los microscopios, los objetivos de las cámaras fotográficas …

Clases de lentes

• CONVERGENTES: Son más gruesas por el centro que por los extremos. Los rayos refractados convergen en un punto que se llama foco.

• DIVERGENTES: Son más gruesas por los extremos que por el centro. Los rayos refractados no convergen en un punto, sino que se separan.

• Las lentes convergentes pueden ser de las siguientes formas:

• Esquemáticamente se representan así:

• Las lentes divergentes pueden ser de las siguientes formas:

• Esquemáticamente se representan así:

Elementos de una lente

• Centro óptico (O): punto que está en el centro geométrico de la lente. Los rayos que pasan por él no se desvían

• Foco (F): punto del que parten todos los rayos que, al ser refractados, salen paralelos al eje horizontal.

• Foco imagen (F’): punto por el que pasan todos los rayos refractados que inciden en la lente paralelos al eje horizontal.

F F’

Formación de imágenes en una lente convergente

F F’2F

Se forma una imagen real, invertida y mayor.

Objeto situado entre el Foco y el doble de la distancia focal.

Formación de imágenes en una lente convergente

F F’2F

Objeto situado más lejos del doble de la distancia focal.

Se forma una imagen real, invertida y menor.

Formación de imágenes en una lente convergente

F F’2F

Objeto situado entre el foco y la lente.

Se forma una imagen virtual, derecha y mayor (efecto lupa).

Además de los tres casos vistos hay dos más:

• Objeto situado en el doble de la distancia focal.

• Objeto situado en el Foco.

• ¿Te atreves a dibujar los esquemas de la formación de las imágenes?

Formación de imágenes en una lente convergente

Formación de imágenes en una lente divergente

2F

F F’

Objeto situado en cualquier punto.

Se forma una imagen virtual, derecha y menor.