1. REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZREFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ
Cuando la luz llega a la superficie de separación de dos
medios dieléctricos, en parte se refleja y en parte se re-
fracta. A continuación analizaremos estos dos fenómenos.

2. REFLEXIÓN DE LA LUZREFLEXIÓN DE LA LUZ
La reflexión se produce cuando la luz llega a la superficie
de separación y ‘rebota’ en ella, volviendo al primer medio.
La velocidad de propagación no cambia.
Si la superficie está sufi-
cientemente bien pulida
(por ejemplo, un espejo)
se produce una REFLE-
XIÓN ESPECULAR.
* ÁNGULO DE INCIDENCIA= ÁNGULO DE REFLEXIÓN
* LOS DOS RAYOS ESTÁN EN EL MISMO PLANO

3. REFLEXIÓN DE LA LUZREFLEXIÓN DE LA LUZ
La reflexión se produce cuando la luz llega a la superficie
de separación y ‘rebota’ en ella, volviendo al primer medio.
La velocidad de propagación no cambia.
Si la superfície es rugosa,
se produce una REFLE-
XIÓN DIFUSA: los rayos
salen reflejados en todas
direcciones. La ley de la
reflexión sigue siendo vá-
lida, pero hay distintos
ángulos de incidencia.

4. REFLEXIÓN DE LA LUZREFLEXIÓN DE LA LUZ
REFLEXIÓN ESPECULAR Y DIFUSA. En esta imagen, se
proyecta luz sobre una pantalla blanca que tiene un espejo.
La pantalla envía más luz a la cámara que el propio espejo.

5. REFRACCIÓN DE LA LUZREFRACCIÓN DE LA LUZ
La reflexión se produce cuando la luz llega a la superficie
de separación y entra en el segundo medio. Al cambiar de
medio se produce un cambio de velocidad y el haz de luz se
desvía de su trayectoria original
¿Qué relación hay entre los ángulos de incidencia y refracción?

6. REFRACCIÓN DE LA LUZREFRACCIÓN DE LA LUZ
Haciendo incidir un rayo de luz desde aire hacia agua se
obtienen los siguientes resultados ....
n1 sin (i) = n2 sin (r)

7. REFRACCIÓN DE LA LUZREFRACCIÓN DE LA LUZ
n1 < n2
i > r
i’ < r’
n1 sin (i) = n2 sin (r)

8. REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZREFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ
¿De qué forma varía el porcen-
taje de energía reflejada?
¿De qué depende el coeficiente
de reflexión?
Problema complejo:
* polarización
* índices de refracción
* ángulo de incidencia
* ......
Analicemos primero la depen-
dencia con el ángulo i.
Supondremos que n1 > n2

9. En incidencia normal la
mayor parte del haz se
refracta, pasando al se-
gundo medio.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Coeficiente de refracción
mayor que el de reflexión

10. Inicialmente., a medida
que aumentamos el
ángulo de incidencia, la
fracción de luz que pasa
al segundo medio
aumenta.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de refrac-
ción aumenta y el de
reflexión disminuye

11. Siguiendo la tendencia
inicial., a medida que
aumentamos el ángulo
de incidencia, la fracción
de luz que pasa al
segundo medio aumenta.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de refrac-
ción continua aumentan-
do y el de reflexión
disminuyendo

12. A partir de un valor del
ángulo de incidencia, la
tendencia se invierte.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de refrac-
ción ha pasado por un
máximo y el coeficiente
de REFLEXIÓN POR
UN MÍNIMO (que puede
ser cero, según sea la
polarización de la luz)

13. Aumentando aún más el
ángulo de incidencia, la
fracción de energía que
se refleja tiende a
aumentar.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Los coeficientes de
refracción y reflexión
llegan a igualarse

14. Para ángulos mayores, la
mayor parte de la ener-
gía se refleja en la super-
ficie de separación de los
dos medios.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de refle-
xión se hace mayor que
el de refracción

15. Para ángulos mayores,
continúa la tendencia y
prácticamente toda la
energia se refleja.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de refle-
xión se hace continua
creciendo, a expensas del
de refracción

16. Para un cierto ángulo
(ÁNGULO LÍMITE)
toda la energía se refleja
en la superfície, no se
transmite luz al segundo
medio.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coef. de reflexión es
máximo (=1) y el de
refracción, mínimo (=0)
n1 sin (i) = n2 sin (r)
n1 > n2

17. n1 sin (iL) = n2 sin (90°)
sin (iL) = n2/n1
aire n1=1
vidrio n2=1.5
Para ángulos de inciden-
cia superiores al ángulo
límite, continúa produ-
ciéndose reflexión total.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iL=41.8°

18. n1 sin (iL) = n2 sin (90°)
sin (iL) = n2/n1
aire n1=1
vidrio n2=1.5
Para ángulos de inciden-
cia superiores al ángulo
límite, continúa produ-
ciéndose reflexión total.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iL=41.8°
La reflexión total es la
base de la FIBRA ÓPTICA

19. REFLEXIÓN TOTAL DE LA LUZREFLEXIÓN TOTAL DE LA LUZ
La determinación del ángulo
límite es uno de los métodos
más rápidos (y precisos) para
determinar el índice de
refracción de una sustancia.
En la figura puede observarse
un REFRACTÓMETRO DE
ABBE.

20. REFLEXIÓN TOTAL DE LA LUZREFLEXIÓN TOTAL DE LA LUZ
Otra de las aplicaciones de la
reflexión total de la luz es la
que se utiliza en la FIBRA
ÓPTICA

21. FIBRAS ÓPTICASFIBRAS ÓPTICAS
Una fibra óptica está formada por un cable transparente
llamado CORE que tiene un recubrimiento con un material
de MENOR ÍNDICE de refracción, llamado CLADDING

22. FIBRAS ÓPTICASFIBRAS ÓPTICAS
Cuando un rayo de luz incide con un ángulo muy grande, la
energía se transmite de forma poco eficiente, debido a que
una parte importante pasa al recubrimiento.

23. FIBRAS ÓPTICASFIBRAS ÓPTICAS
Pero los rayos que inciden con un ángulo pequeño (relaciona-
do con la APERTURA NUMÉRICA de la fibra), llegaran al
cladding con un ángulo superior al ángulo límite y se refleja-
rán sin pérdidas energéticas, saliendo por el otro extremo.

24. DIFUSIÓN DE LA LUZDIFUSIÓN DE LA LUZ
Cuando la luz se propaga por un medio material, interacciona
con él. Los dos fenómenos más importantes son la absorción y
la difusión. De momento nos centraremos en el estudio de la
difusión de la luz. La absorción será objeto de estudio detalla-
do más adelante.

25. DISFUSIÓN DE LA LUZDISFUSIÓN DE LA LUZ
Los haces luminosos son invisibles, aquí vemos la fuente
luminosa y la reflexión sobre una pantalla, pero nada entre la
fuente y el blanco.

26. DIFUSIÓN DE LA LUZDIFUSIÓN DE LA LUZ
Si se introducen partículas finas en el aire, el haz luminoso se
muestra claramente, como resultado de la difusión de la luz en
los ‘centros difusores’.

27. DIFUSIÓN DE LA LUZDIFUSIÓN DE LA LUZ
¿De qué parámtros depende la difusión de la luz?
* Tamaño de las partículas
* Longitud de onda de la luz (mayor en el azul)