¿Por qué se desvía la luz al entrar en el vidrio?

La luz va más despacio en el vidrio que en el aire. El lado del haz que llega antes al vidrio se frena antes, así que el haz gira hacia la normal. Cuánto se desvía depende del cociente entre los dos índices de refracción.

¿Qué es el ángulo crítico?

Es el ángulo de incidencia, dentro del material más denso, con el que el rayo refractado sale rasante a 90°. Del vidrio al aire es 41,8°, del agua al aire 48,8° y del diamante al aire 24,4°.

¿Cuándo hay reflexión total interna?

Solo cuando la luz pasa de un material con mayor índice de refracción a otro con menor índice y el ángulo de incidencia supera el ángulo crítico. Entonces toda la luz se refleja hacia dentro.

¿Por qué brilla tanto un diamante?

El diamante tiene un índice de refracción muy alto (2,42), así que su ángulo crítico es de solo 24,4°. Casi toda la luz que entra queda atrapada y rebota dentro antes de salir por arriba.

← Todas las simulaciones

Refracción y ley de Snell

La luz cambia de dirección al pasar a un material donde viaja a otra velocidad. Por encima del ángulo crítico ya no puede salir.

Ángulo de refracción frente al de incidencia

Lecturas

Qué está pasando

La luz va más despacio en un material más denso, un factor n llamado índice de refracción, y ese cambio de velocidad desvía el rayo en la frontera. Al entrar en un material más denso se acerca a la normal; al salir se aleja. La ley de Snell relaciona los dos ángulos. Cuando la luz sale de un material más denso, el ángulo de refracción llega a 90° en el ángulo crítico; por encima no pasa nada de luz y todo el rayo se refleja. Esa reflexión total interna es lo que permite a la fibra óptica llevar la luz por curvas. Siempre se refleja algo de luz en la frontera, y esa parte crece mucho cerca de los ángulos rasantes.

n₁ sen θ₁ = n₂ sen θ₂sen C = n₂ / n₁v = c / n

ESO: refracción de la luz y diagramas de rayos. Bachillerato (Física): índice de refracción, ley de Snell, ángulo límite y fibra óptica.

Haz las cuentas con Fórmulas de física.

Reto

Predice primero: la luz pasa del vidrio (n = 1,50) al aire. ¿Con qué ángulo de incidencia deja de salir el rayo? Calcula sen C y luego arrastra el rayo hasta que desaparezca.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se desvía la luz al entrar en el vidrio?: La luz va más despacio en el vidrio que en el aire. El lado del haz que llega antes al vidrio se frena antes, así que el haz gira hacia la normal. Cuánto se desvía depende del cociente entre los dos índices de refracción.
¿Qué es el ángulo crítico?: Es el ángulo de incidencia, dentro del material más denso, con el que el rayo refractado sale rasante a 90°. Del vidrio al aire es 41,8°, del agua al aire 48,8° y del diamante al aire 24,4°.
¿Cuándo hay reflexión total interna?: Solo cuando la luz pasa de un material con mayor índice de refracción a otro con menor índice y el ángulo de incidencia supera el ángulo crítico. Entonces toda la luz se refleja hacia dentro.
¿Por qué brilla tanto un diamante?: El diamante tiene un índice de refracción muy alto (2,42), así que su ángulo crítico es de solo 24,4°. Casi toda la luz que entra queda atrapada y rebota dentro antes de salir por arriba.