Fenómenos Asociados





En esta sección exploraremos los aspectos más importantes de la propagación de la luz: reflexión y refracción. Cuando una onda luminosa choca con una interfase lisa que separa a dos materiales transparentes (como aire y vidrio o agua y vidrio), la onda en general se refleja parcialmente y se refracta (transmite) parcialmente hacia el segundo material. Por ejemplo, cuando usted mira por la ventana de un restaurante de la calle, usted ve el reflejo de lo que sucede en la calle, pero una persona que esté dentro del restaurante puede ver hacia fuera, a través de la ventana, la misma escena debido a la luz que le llega por refracción.

Describimos la dirección de los rayos incidente, reflejado y refractado (transmitido) en una interfase lisa entre dos materiales ópticos en términos de los ángulos que forman con la normal la superficie en el punto de incidencia, como se muestra en la figura 2.

 

figura 2

 

Si la interfase es rugosa, tanto la luz transmitida como la reflejada se dispersan en muchas direcciones, y noexiste un ángulo único de transmisión ni de reflexión. La reflexión en un ángulo definido en una superficie lisa se denomina reflexión especular; la dispersada por una superficie rugosa se llama reflexión difusa. Esta diferencia se muestra en la figura 3. Ambos tipos de reflexión pueden darse en materiales transparentes o en materiales opacos que no transmiten luz.

 

figura 3a

 

figura 3b

 

El índice de refracción de un material óptico (también llamado índice refractivo) representado con n, es central en la óptica geométrica. Es el cociente de la luz c en el vacío entre la rapidez v en el material:

 

La luz siempre se desplaza con más lentitud en un material que en el vacío, de modo que el valor de n en cualquier material que no sea el vacío siempre es mayor que la unidad. Para el vacío, n es igual a 1.

Además, hay que tener en cuenta que la rapidez de la onda v es inversamente proporcional al índice de refracción n. Cuanto más grande sea el índice de refracción de un material menor será la rapidez en ese material.