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"Se llama refracción a la variación de la dirección de un rayo luminoso al pasar de un medio a otro."

REFRACCIÓN :
Se produce cuando el rayo luminoso pasa de un medio a otro diferente (ejemplo. Aire a agua) cambiando de dirección o bien la refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda.

Cuando la luz atraviesa medios trasparentes de distinta densidad, la luz cambia su velocidad y se desvía, provocando que el objeto paresca quebrarse por esas desviaciones.

Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado.

Conceptos básicos
· Rayo Incidente, es aquel que llega a la superficie de separación de dos medios.
· Rayo Refractado, el rayo que pasa al otro medio.
· Ángulo de Incidencia, el ángulo que se forma entre el incidente y la normal.
· Ángulo de Refracción, el ángulo formado por la normal y el rayo refractado.
· Normal, es la perpendicular a la superficie de separación de los medios trazados.

Los rayos de colores distintos son refractados en forma diferente. La luz se separa en un espectro de varios colores (dispersión cromática). Este fenómeno se observa a través de prismas.

También naturalmente en el arco iris, el que se forma debido a la refracción de la luz en las gotas de agua de la atmósfera.

Existen distintos tipos de refracción, que son:

Refracción de la luz
Se produce cuando la luz pasa de un medio de propagación a otro con una densidad óptica diferente, sufriendo un cambio de velocidad y un cambio de dirección si no incide perpendicularmente en la superficie. Esta desviación en la dirección de propagación se explica por medio de la ley de Snell.

Refracción del sonido

Es la desviación que sufren las ondas cuando el sonido pasa de un medio a otro diferente. A diferencia de lo que ocurre en la reflexión, en la refracción, el ángulo de refracción ya no es igual al de incidencia.

Refracción de ondas de radio
El fenómeno de la refracción es un fenómeno que se observa en todo tipo de ondas. En el caso de las ondas de radio, la refracción es especialmente importante en la ionosfera, en la que se producen una serie continua de refracciones que permiten a las ondas de radio viajar de un punto del planeta a otro

Refracción de ondas sísmicas
Otro ejemplo de refracción no ligado a ondas electromagnéticas es el de las ondas sísmicas. La velocidad de propagación de las ondas sísmicas depende de la densidad del medio de propagación y, por lo tanto, de la profundidad y de la composición de la región atravesada por las ondas.

Índice de refracción

Se denomina índice de refracción al cociente de la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula. Se simboliza con la letra n y se trata de un valor a dimensional.

n = c / v

donde:
· c: la velocidad de la luz en el vacío
· v: velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula (agua, vidrio, etc.).
La letra "n" representa el índice de refracción del medio.

Valores para diferentes materiales
El índice de refracción del aire es de 1.00029, pero para efectos prácticos se considera como 1, ya que la velocidad de la luz en éste medio es muy cercana a la del vacío.Otros ejemplos de índices de refracción:

Material Índice de refracción
Vacío 1,00000
Aire (*) 1,00029
Agua (a 20ºC) 1,333
Hielo 1,31
Diamante 2,417
Acetona 1,36
Alcohol etílico 1,36
Solución de azúcar (30%) 1,38
Glicerina 1,473
Solución de azúcar (80%) 1,52

(*) en condiciones normales de presión y temperatura

Aplicaciones
La propiedad refractiva de un material es la propiedad más importante de cualquier sistema óptico que usa refracción. Se usa para calcular el poder de enfoque de los lentes, y el poder de dispersión de los prismas. También es usado en la química para determinar la pureza de los químicos y para la Renderización de materiales refractantes en los Gráficos 3D por computadora.

También existen leyes de refracción, las cuales nos dicen:

-La primer ley de la refracción de la luz expresa que el rayo incidente, y el rayo refractado, y la perpendicular al plano de refracción, están en un mismo plano.

-La segunda ley o de snell de la refracción de la luz expresa que, para cada par de medios transparentes, existe una relación constante entre el ángulo de reflexión y el ángulo de incidencia, que se denomina índice de refracción .

n1senθ1 = n2senθ2

donde:
n1 = índice de refracción del primer medio
θ1 = Ángulo de Incidencia
n2 = índice de refracción del segundo medio
θ2 = Ángulo de Refracción

La refracción de la luz es debida a que tiene distinta velocidad en distintos medios. Las desviación que se produce acercándose o alejándose de la normal es debida al cambio de velocidad.

Velocidad de la luz en distintos medios transparentes

Aire - 300.000 kms/seg

Agua - 226.000 kms/seg

Hielo - 229.000 kms/seg
Vidrio - 200.000/168.000 kms/seg

Cuarzo - 205.000 kms/seg

Diamante - 124.000 kms/seg

SIEMPRE QUE SE PRODUCE REFRACCIÓN TAMBIÉN SE PRODUCE REFLEXIÓN