1. TEMA 8
Óptica Geométrica
8ª - Principios y Leyes
fundamentales
2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA

2. TEMA 8 - Óptica geométrica
 Reflexión y Refracción
 Leyes de reflexión y refracción
 Ejemplos
 Prismas y Arcoiris
 Láminas de caras planas (demostración pizarra)
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3. La luz al cambiar de medio
 Cuando un haz de luz que viaja
libremente por un medio se encuentra
con otro medio distinto puede:
1. Ser absorbido (total o parcialmente)
2. Ser reflejado (total o parcialmente)
3. Atravesar el nuevo medio (total o
parcialmente)
 Nos dedicaremos a los casos 2 y 3
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4. Reflexión
 Cuando un rayo de luz que viaja en un
medio encuentra una frontera con un
segundo medio, se refleja total o
parcialmente.
 Si la superficie es lisa y pulida  Reflexión
especular
 En caso contrario  Reflexión difusa
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5. Reflexión (II)
 El rayo reflejado está en el plano de
incidencia (formado por la normal a la
superficie reflectora y el rayo incidente)
 El ángulo entre el rayo reflectado y la
normal es igual al ángulo entre el rayo
incidente y la normal. Es decir:
ξ”= ξ
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6. Refracción
 Cuando un rayo se encuentra con la
frontera de otro medio, una parte del rayo
se refleja y otra puede transmitirse al otro
medio. En la “interfase”, el rayo cambia de
dirección. Este fenómeno se conoce como
refracción de la luz.
 La ley que describe este fenómeno se
debe a Willebord Snell (1621) (aunque el
primero que lo publicó fue Descartes
(1637)
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7. Ley de Snell
 El rayo refractado está contenido en el
plano de incidencia determinado por la
normal a la superficie que delimita ambos
medios y el rayo incidente.
 El ángulo que forma el rayo refractado con
la normal (ξ’) y el ángulo que forma el
rayo incidente con la normal (ξ) obedecen
la ecuación:
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8. Índice de refracción

Vacuum El índice de refracción n se define como el
1.000 Spectacle crown, C-1 1.523
cociente entre la velocidad de la luz en1.54
Air at STP 1.00029 Sodium chloride
el
Polystyrene 1.55-1.59
vacío (c) con1.33 velocidaddisulfidela luz en el
la de
Ice 1.31
Water at 20 C Carbon 1.63
Acetone medio: 1.36 Flint glasses 1.57-1.75
Ethyl alcohol 1.36 Heavy flint glass 1.65
Sugar solution(30%) 1.38 Extra dense flint, EDF-3 1.7200
Fluorite 1.433 Methylene iodide 1.74
Fused quartz 1.46 Sapphire 1.77
Glycerine 1.473 Rare earth flint 1.7-1.84
Sugar solution (80%) 1.49 Lanthanum flint 1.82-1.98
Typical crown glass 1.52 Arsenic trisulfide glass 2.04
Crown glasses 1.52-1.62 Diamond 2.417
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9. Refracción (II)
 Cuando la luz pasa a un medio de índice
de refracción mayor:
 Se desvía hacia la normal.
 Su velocidad y longitud de onda disminuyen.
 Su frecuencia no se altera.
 En caso de pasar a un medio con índice
de refracción menor:
 Se desvía alejándose de la normal.
 Su velocidad y longitud de onda aumentan.
 Su frecuencia no se altera
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10. Espejismos
 En un gas, el índice de refracción
disminuye con la temperatura.
 Si la superficie del suelo está muy caliente 
Espejismo inferior
 Si la superficie está fría  Espejismo superior
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11. Refracción y Reflexión parcial
 Retrovisor anti-deslumbramiento
(reflexión parcial)
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12. Reflexión interna total
Existe un ángulo por encima del cual no hay
rayo transmitido, sino que todo el rayo es
reflejado. El ángulo crítico cuyo valor es:
n'
sin ε c =
n
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13. Reflexión interna (II)
 Sensor de lluvia
 Fibra óptica
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14. Dispersión
 El índice de refracción de un medio
depende de la longitud de onda. A este
fenómeno se le llama “dispersión” de la
luz.
Fundamentos de Física II
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15. Prismas
Fundamentos de Física II
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16. Prisma (II)
 Applet
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17. Arcoiris
 El arcoiris se forma cuando la luz del sol
incide en las gotas de agua suspendidas
en la atmósfera
 El índice de refracción del agua depende
de la longitud de onda (nv=1.344 –
nr=1.331)
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