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La refracción
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Si un haz pasa de un medio a otro en que la velocidad de propagación es distinta se observa un desvío del haz. Es dice que el haz fue refractado.
ID:(12448, 0)
Comparación mecánica, la desigualdad de terreno desvía
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Si un vehículo sufre mas resistencia en una de sus ruedas tendera a desviarse hacia aquel lado:
ID:(12441, 0)
Propagación por la curva
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Uno de los fenómenos curiosos de las ondas es que son capaces de propagar detrás de un objeto. Dependiendo del tamaño del largo de la onda el objeto afecta o no a la onda: si es mas pequeña tendera a crear sombras mientras si es mas grande incurrirá en la zona detrás.
ID:(12440, 0)
Principio de Huygens
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Un nuevo frente de onda se puede armar en función de sumar múltiples fuentes que emiten en forma esférica.
ID:(12442, 0)
Principio de Huygens y reflexión
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Para el caso de la reflexión se puede trabajar con el principio de Huygens. Para ello se localizan en forma equidistantes fuentes que son activadas a medida que la onda incidente las alcanza generándose el nuevo frente de onda que tiene el mismo angulo de reflexión que aquel con que incidió:
ID:(12458, 0)
Principio de Huygens
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Huygens postula que todo frente de ondas se puede construir si se asume que el anterior es una cadena de fuentes que emiten esfericamente. El nuevo frente se genera por simple adición constructiva mientras que las restantes superposiciones se interfieren destructivamente:
ID:(12457, 0)
Aplicando el principio de Huygens al proceso de refracción
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Ante una interface que separa medios de distinta velocidad de propagación se puede construir el nuevo frente con el principio de Huygens. De este se observa que se cumple una relación entre el angulo de incidencia y el de salida en función de la velocidad de la señal en cada medio:
ID:(12444, 0)
Ecuación de Snell
Ecuación
En base a la trigonometria se observa que:
• el angulo de incidencia es $\theta_1$
&bull: el angulo de salida es $\theta_2$
• si en el primer medio la velocidad es $c_1$ el cateto opuesto al angulo $\theta_1$ sera $c_1\Delta t$ con $\Delta t$ el tiempo transcurrido
• si en el segundo medio la velocidad es $c_2$ el cateto opuesto al angulo $\theta_2$ sera $c_2\Delta t$ con $\Delta t$ el tiempo transcurrido
• la hipotenusa es común e igual por ambas partes.
Calculando con los datos la hipotenusa e igualando estos se obtiene que se tiene
 $\displaystyle\frac{ c_1 }{\sin \theta_1 }=\displaystyle\frac{ c_2 }{\sin \theta_2 }$ |
ID:(12445, 0)
Refracción total
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Para el caso de que el haz viaje del medio mas lento al mas rápido se puede dar que no exista un angulo de salida para el angulo de incidencia que se escoja. En este caso ocurre lo que e llama la refracción total, es decir el haz es totalmente reflejado con un angulo de salida igual al de incidencia.
ID:(12446, 0)
Indice de refracción del agua marina en función del largo de onda
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El indice de refracción, que se asocia a la velocidad de la luz en el medio respectivo, varia según el largo de onda en el agua marina:
ID:(12490, 0)
Indice de refracción
Ecuación
El índice de refracción, representado como $n$, se define como la razón entre la velocidad de la luz en el vacío, representada como $c$, y la velocidad de la luz en el medio, representada como $c_m$:
| $ n =\displaystyle\frac{ c }{ v }$ |
ID:(3192, 0)
Frecuencia y Largo de Onda de Fotónes
Ecuación
El fotón se describe como una onda, y la frecuencia $
u$ se relaciona con la longitud de onda $\lambda$ mediante la velocidad de la luz $c$, de acuerdo con la siguiente fórmula:
| $ c = \nu \lambda $ |
Dado que la frecuencia es el inverso del período de una oscilación:
$\nu=\displaystyle\frac{1}{T}$
esto significa que la velocidad de la luz es igual a la distancia recorrida en una oscilación, es decir, la longitud de onda, dividida por el tiempo transcurrido, que es el período:
$c=\displaystyle\frac{\lambda}{T}$
En otras palabras:
| $ c = \nu \lambda $ |
Esta fórmula corresponde a la relación de la mecánica que establece que la velocidad es igual al espacio recorrido (longitud de onda) dividido por el tiempo transcurrido (la frecuencia es el inverso del periodo).
ID:(3953, 0)