Reflexión y refracción de la luz

Cuando la luz llega a una frontera

Al incidir sobre la frontera entre dos medios, un rayo se refleja y se refracta. Todos los ángulos se miden respecto a la normal, la perpendicular a la superficie. En la reflexión, el ángulo de incidencia es igual al de reflexión. En la refracción se cumple la ley de Snell: n₁·sen θ₁ = n₂·sen θ₂, con n = c ÷ v el índice de refracción. Al pasar a un medio de mayor índice, el rayo se acerca a la normal.

Ejemplo. Un rayo pasa del aire (n = 1) al vidrio (n = 1.5) con θ₁ = 30°. Entonces sen θ₂ = 1 × 0.5 ÷ 1.5 = 0.333 y θ₂ ≈ 19.5°. En sentido contrario, de agua (n = 1.33) a aire, hay un ángulo crítico θ_c = arcsen(1 ÷ 1.33) ≈ 48.8°; con ángulos mayores toda la luz se refleja (reflexión total interna), principio de las fibras ópticas.

Error típico. Medir los ángulos desde la superficie. Si el enunciado da el ángulo entre el rayo y la superficie, hay que restarlo de 90° para obtener el ángulo con la normal antes de aplicar la ley de Snell.