SlideShare una empresa de Scribd logo
La Visión Humano:
    Refracción
Refracción
Refracción es la          Aire       N
desviación de la luz             A
conforme pasa de un
medio a otro.                            Agua
                                 w
Nota: el ángulo de                   refracción
incidencia A en aire
y el ángulo de
refracción A en agua   Los rayos incidente y
se miden cada uno      refractado se encuentran
con la normal N.       en el mismo plano y son
                       reversibles.
Refracción distorsiona la visión
 Aire                      Aire



               Agua                      Agua



El ojo, creyendo que la luz viaja en línea recta,
ve los objetos más cerca de la superficie debido
a refracción. Tales distorsiones son comunes.
El ojo humano
El índice de refracción
El índice de refracción para un material es la
razón de la velocidad de la luz en el vacío (3 x
108 m/s) a la velocidad a través del material.

    Índice de refracción              c
               c                      c
        n                         n
                                      v     v
               v
Ejemplos: aire n= 1; vidrio n = 1.5; agua n = 1.33
Ejemplo 1. La luz viaja de aire (n = 1) a vidrio,
donde su velocidad se reduce a sólo 2 x 108 m/s.
¿Cuál es el índice de refracción del vidrio?

aire
       vaire = c               c           8
                                   3 x 10 m/s
                        n
                               v   2 x 108 m/s
   vidrio
 vG = 2 x   108   m/s
                            Para vidrio:   n = 1.50

Si el medio fuese agua: nW = 1.33. Entonces
debe demostrar que la velocidad en el agua se
reduciría de c a 2.26 x 108 m/s.
Analogía para refracción
           3 x 108 m/s                    Pavimento
                   Aire


     Vidrio         2 x 108                    vs < v p
                      m/s
                                  Arena


     3 x 108 m/s



La luz se desvía en el vidrio y luego regresa a lo largo de la
trayectoria original en forma muy parecida a como lo haría
un eje rodante cuando encuentra una franja de lodo.
Derivación de la ley de Snell
 Considere dos rayos de               v1                       Medio 1
 luz cuyas velocidades
                                                           v1t
 son v1 en el medio 1 y
 v2 en el medio 2.                                     R
El segmento R es la
                                                 v2t       1

hipotenusa común a dos
triángulos rectos. Verifique                         v2
con geometría los ángulos             Medio 2
mostrados.
                                                           v1t
            v1t                v2 t        sen   1                R   v1
  sen θ1        ; sen θ2                                   v2 t
             R                  R          sen   2                    v2
                                                                  R
Ley de Snell
     Medio 1        La razón del seno del ángulo
 1       v1         de incidencia 1 al seno del
                    ángulo de refracción 2 es
              v2    igual a la razón de la velocidad
     2
                    incidente v1 a la velocidad
Medio 2             refractada v2 .


              Ley de sen θ1     v1
              Snell: sen θ2     v2
Ejemplo 2: Un haz láser en un cuarto oscuro
      golpea la superficie del agua a un ángulo de
      300. La velocidad en el agua es 2.26 x 108
      m/s. ¿Cuál es el ángulo de refracción?
                                  El ángulo incidente es:
                A       Aire
          300                        A   = 900 – 300 = 600
          H2O       W                    sen           vA
                                               A
                                         sen   W       vW

           vW sen        (2 108 m/s) sen 60
sen   W
                    A
                                                   W   = 35.30
              vA            3 108 m/s
Ley de Snell e índice de refracción
Otra forma de la ley de Snell se puede derivar
de la definición del índice de refracción:
           Medium 1   n
                               c
                                       de donde v
                                                          c
       1                       v                          n
                                   c
                          v1           n1       v1   n2
            2
                                            ;
                          v2       c            v2   n1
                                       n2
      Medio 2

    Ley de Snell para          sen      1       v1   n2
  velocidades e índices:       sen      2       v2   n1
Forma simplificada de la ley
Dado que usualmente están disponibles los índices de
refracción para muchas sustancias comunes, con
frecuencia la ley de Snell se escribe de la forma
siguiente:

sen   1   v1   n2
                                n1 sen   1   n2 sen    2
sen   2   v2   n1

El producto del índice de refracción y el seno del
ángulo es el mismo en el medio refractado y en
el medio incidente.
Ejemplo 3. La luz viaja a través de un bloque de
   vidrio y luego sale nuevamente al aire. Encuentre
   el ángulo de salida con la información dada.

                        Primero encuentre    V   dentro del vidrio:
 Aire   Vidrio
                              n A sen   A    nV sen      V

           V
                                   n A sen   A      (1.0) sen 50
                        sen   V
                                        nV              1.50
           V
  500
        n=1.5    Aire
                                        = 30.70
                                    V

 De la geometría,
note que el ángulo
                          Aplique as cada interfaz:
                                        = 500
 V es igual para la     nA¡Igual que elG sin G entrada!
                           sin A n ángulo de nA sin                A
siguiente interfaz.
Longitud de onda y refracción
La energía de la luz se determina por la frecuencia de las
ondas EM, que permanece constante conforme la luz pasa
adentro y afuera de un medio. (Recuerde: v = f .)

   Aire                      vA    fA           ;    vG        fG
          Vidrio       n=1                  A                       G
     A    n=1.5
                              vA        f       A   vA          A
                                                  ;                 ;
                              vG        f       G   vG          G


 fA= fG       G
                                   sen              v1    n2
                                            1

          G        A
                                   sen      2       v2    n1
Las muchas formas de la ley de Snell:
 El índice de refracción, la velocidad y la longitud
    de onda afectan a la refracción. En general:


          Ley de        sen   1   v1   n2    1
          Snell:        sen   2   v2   n1    2



Todas las razones son iguales. Pero es útil resaltar
que sólo el subíndice de n tiene un orden diferente
                    en la razón.
Ejemplo x4: Un láser helio-neón emite un haz de
    632 nm de longitud de onda en aire (nA = 1).
    ¿Cuál es la longitud de onda dentro de un
    bloque de vidrio (nG = 1.5)?
                       nG = 1.5;    A = 632 nm
 Aire   Vidrio

                         A    nG     nA A
                                 ;             G
           G
                         G    nA      nG
           G
        n=1.5
                             (1.0)(632 nm)
                 Aire                        421 nm
                        G
                                   1.5
Note que la luz, si se ve dentro del vidrio, sería
azul. Desde luego, todavía parece roja porque
regresa al aire antes de llegar al ojo.
Dispersión por un prisma
                               Rojo
                               Naranja
                               Amarillo
                               Verde
                               Azul
                               Índigo
                               Violeta


Dispersión es la separación de la luz blanca en
sus varios componentes espectrales. Los
colores se refractan a diferentes ángulos
debido a los diferentes índices de refracción.
Reflexión interna total
Cuando la luz pasa en un ángulo de un medio de
mayor índice a uno de menor índice, el rayo
saliente se dobla alejándose de la normal.

  Aire
                         Cuando el ángulo llega a
                         cierto máximo, se
                         reflejará internamente.
               900
                        El ángulo crítico c es el
           c     i=r
                        ángulo límite de incidencia
                        en un medio más denso
         Ángulo
         crítico Agua
                        que resulta en un ángulo
   luz                  de refracción igual a 900.
Ejemplo 5. Encuentre el ángulo de incidencia
  crítico de agua a aire.

Para ángulo crítico,           A = 900     Ángulo crítico
    nA = 1.0; nW = 1.33
                                               Aire
     nW sen    C    n A sen      A                         900
              n A sen 90        (1)(1)
  sen   C
                   nW           1.33                  c



  Ángulo crítico:          c   = 48.80             Agua


  En general, para medios                             n1
                                         sen
donde n1 > n2 se tiene que:                    C
                                                      n2
Resumen
      c = 3 x 108 m/s        Índice de refracción

Medio n
                                        c
             v                   n
                                        v
El índice de refracción, la velocidad y la longitud
    de onda afectan la refracción. En general:

          Ley de       sen   1   v1   n2    1

          Snell:       sen   2   v2   n1    2
Resumen (Cont.)                   Ángulo crítico

                                       n2
El ángulo crítico c es el                       900
ángulo de incidencia límite
en un medio más denso                       c    n1
que resulta en un ángulo
de refracción igual a 900.             n1 > n2


  En general, para medios                   n1
donde n1 > n2 se tiene que:
                            sen    C
                                            n2
Gracias…

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Tema 6: Fuerza, materiales y dispositivos magnéticos
Tema 6: Fuerza, materiales y dispositivos magnéticosTema 6: Fuerza, materiales y dispositivos magnéticos
Tema 6: Fuerza, materiales y dispositivos magnéticos
Francisco Sandoval
 
DETERMINACION INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMA
DETERMINACION  INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMADETERMINACION  INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMA
DETERMINACION INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMA
Marx Simpson
 
Formación de imágenes en espejos planos
Formación de imágenes en espejos planosFormación de imágenes en espejos planos
Formación de imágenes en espejos planos
Gabriela Barrios
 
Refracción
RefracciónRefracción
Refracción
guest01db94
 
Ondas mecánicas
Ondas mecánicasOndas mecánicas
Ondas mecánicas
Gabito2603
 
Reflexion y refraccion de la luz
Reflexion y refraccion de la luzReflexion y refraccion de la luz
Reflexion y refraccion de la luz
Karen Alex
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_38b
Tippens fisica 7e_diapositivas_38bTippens fisica 7e_diapositivas_38b
Tippens fisica 7e_diapositivas_38b
Robert
 
Problemas resueltos-cap-28-fisica-serway
Problemas resueltos-cap-28-fisica-serwayProblemas resueltos-cap-28-fisica-serway
Problemas resueltos-cap-28-fisica-serway
troyano1287
 
Efecto doppler
Efecto dopplerEfecto doppler
Reflexion de la luz
Reflexion de la luzReflexion de la luz
Reflexion de la luz
Moises Cid
 
Presentación del tema 6
Presentación del tema 6Presentación del tema 6
Presentación del tema 6
José Miranda
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_22a
Tippens fisica 7e_diapositivas_22aTippens fisica 7e_diapositivas_22a
Tippens fisica 7e_diapositivas_22a
Robert
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_21
Tippens fisica 7e_diapositivas_21Tippens fisica 7e_diapositivas_21
Tippens fisica 7e_diapositivas_21
Robert
 
Interferencia en peliculas delgadas
Interferencia en peliculas delgadasInterferencia en peliculas delgadas
Interferencia en peliculas delgadas
Juana Inés Gallego Sagastume
 
Reflexión de la luz
Reflexión de la luzReflexión de la luz
Reflexión de la luz
Nattanahel Conti'
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_33
Tippens fisica 7e_diapositivas_33Tippens fisica 7e_diapositivas_33
Tippens fisica 7e_diapositivas_33
Robert
 
Presentacion espejos
Presentacion espejosPresentacion espejos
Presentacion espejos
GLADIADOR4444
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_37
Tippens fisica 7e_diapositivas_37Tippens fisica 7e_diapositivas_37
Tippens fisica 7e_diapositivas_37
Robert
 
Imagenes formadas por un espejo plano
Imagenes formadas por un espejo planoImagenes formadas por un espejo plano
Imagenes formadas por un espejo plano
KatherineGualotua
 
Refracción de la Luz
Refracción de la LuzRefracción de la Luz
Refracción de la Luz
guest01db94
 

La actualidad más candente (20)

Tema 6: Fuerza, materiales y dispositivos magnéticos
Tema 6: Fuerza, materiales y dispositivos magnéticosTema 6: Fuerza, materiales y dispositivos magnéticos
Tema 6: Fuerza, materiales y dispositivos magnéticos
 
DETERMINACION INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMA
DETERMINACION  INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMADETERMINACION  INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMA
DETERMINACION INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMA
 
Formación de imágenes en espejos planos
Formación de imágenes en espejos planosFormación de imágenes en espejos planos
Formación de imágenes en espejos planos
 
Refracción
RefracciónRefracción
Refracción
 
Ondas mecánicas
Ondas mecánicasOndas mecánicas
Ondas mecánicas
 
Reflexion y refraccion de la luz
Reflexion y refraccion de la luzReflexion y refraccion de la luz
Reflexion y refraccion de la luz
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_38b
Tippens fisica 7e_diapositivas_38bTippens fisica 7e_diapositivas_38b
Tippens fisica 7e_diapositivas_38b
 
Problemas resueltos-cap-28-fisica-serway
Problemas resueltos-cap-28-fisica-serwayProblemas resueltos-cap-28-fisica-serway
Problemas resueltos-cap-28-fisica-serway
 
Efecto doppler
Efecto dopplerEfecto doppler
Efecto doppler
 
Reflexion de la luz
Reflexion de la luzReflexion de la luz
Reflexion de la luz
 
Presentación del tema 6
Presentación del tema 6Presentación del tema 6
Presentación del tema 6
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_22a
Tippens fisica 7e_diapositivas_22aTippens fisica 7e_diapositivas_22a
Tippens fisica 7e_diapositivas_22a
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_21
Tippens fisica 7e_diapositivas_21Tippens fisica 7e_diapositivas_21
Tippens fisica 7e_diapositivas_21
 
Interferencia en peliculas delgadas
Interferencia en peliculas delgadasInterferencia en peliculas delgadas
Interferencia en peliculas delgadas
 
Reflexión de la luz
Reflexión de la luzReflexión de la luz
Reflexión de la luz
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_33
Tippens fisica 7e_diapositivas_33Tippens fisica 7e_diapositivas_33
Tippens fisica 7e_diapositivas_33
 
Presentacion espejos
Presentacion espejosPresentacion espejos
Presentacion espejos
 
Tippens fisica 7e_diapositivas_37
Tippens fisica 7e_diapositivas_37Tippens fisica 7e_diapositivas_37
Tippens fisica 7e_diapositivas_37
 
Imagenes formadas por un espejo plano
Imagenes formadas por un espejo planoImagenes formadas por un espejo plano
Imagenes formadas por un espejo plano
 
Refracción de la Luz
Refracción de la LuzRefracción de la Luz
Refracción de la Luz
 

Similar a 11 difracción

Refraccion
RefraccionRefraccion
Refracción de la Luz
Refracción de la LuzRefracción de la Luz
Refracción de la Luz
guest01db94
 
Teoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccionTeoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccion
santiagoandresmonsalve
 
Refraccion
RefraccionRefraccion
Refraccion
natagamboa
 
Reflexión, refracción, interferencia y difracción
Reflexión, refracción, interferencia y difracciónReflexión, refracción, interferencia y difracción
Reflexión, refracción, interferencia y difracción
Evaldes01
 
2f 06 relatividad
2f 06 relatividad2f 06 relatividad
2f 06 relatividad
CAL28
 
Refracción de la Luz_Reflexión Total
Refracción de la Luz_Reflexión TotalRefracción de la Luz_Reflexión Total
Refracción de la Luz_Reflexión Total
guest01db94
 
Hidraulica
HidraulicaHidraulica
Teoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccionTeoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccion
santiagoandresmonsalve
 
Teoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccionTeoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccion
santiagoandresmonsalve
 
Teoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccionTeoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccion
santiagoandresmonsalve
 
Refracción
RefracciónRefracción
Refracción
guest742eebc
 
Refracción
RefracciónRefracción
Refracción
Cecilia Gomez
 
Tema5.2ºbachillerato.física.ejercicios selectividad resueltos
Tema5.2ºbachillerato.física.ejercicios selectividad resueltosTema5.2ºbachillerato.física.ejercicios selectividad resueltos
Tema5.2ºbachillerato.física.ejercicios selectividad resueltos
quififluna
 
Ondulatorio luz1415
Ondulatorio luz1415Ondulatorio luz1415
Ondulatorio luz1415
Jesús Bustamante
 
Refracción
RefracciónRefracción
Refracción
Cecilia Gomez
 
Transmision fo
Transmision foTransmision fo
Transmision fo
mseoane
 
Refractometría belkys
Refractometría belkysRefractometría belkys
Refractometría belkys
belkyspereira
 
3.1 ejercicios snell.pdf
3.1 ejercicios snell.pdf3.1 ejercicios snell.pdf
3.1 ejercicios snell.pdf
MELVIN GUSTAVO BALLADARES ROCHA
 
S13C2
S13C2S13C2
S13C2
Tareas 911
 

Similar a 11 difracción (20)

Refraccion
RefraccionRefraccion
Refraccion
 
Refracción de la Luz
Refracción de la LuzRefracción de la Luz
Refracción de la Luz
 
Teoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccionTeoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccion
 
Refraccion
RefraccionRefraccion
Refraccion
 
Reflexión, refracción, interferencia y difracción
Reflexión, refracción, interferencia y difracciónReflexión, refracción, interferencia y difracción
Reflexión, refracción, interferencia y difracción
 
2f 06 relatividad
2f 06 relatividad2f 06 relatividad
2f 06 relatividad
 
Refracción de la Luz_Reflexión Total
Refracción de la Luz_Reflexión TotalRefracción de la Luz_Reflexión Total
Refracción de la Luz_Reflexión Total
 
Hidraulica
HidraulicaHidraulica
Hidraulica
 
Teoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccionTeoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccion
 
Teoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccionTeoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccion
 
Teoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccionTeoria y ejercicios de refraccion
Teoria y ejercicios de refraccion
 
Refracción
RefracciónRefracción
Refracción
 
Refracción
RefracciónRefracción
Refracción
 
Tema5.2ºbachillerato.física.ejercicios selectividad resueltos
Tema5.2ºbachillerato.física.ejercicios selectividad resueltosTema5.2ºbachillerato.física.ejercicios selectividad resueltos
Tema5.2ºbachillerato.física.ejercicios selectividad resueltos
 
Ondulatorio luz1415
Ondulatorio luz1415Ondulatorio luz1415
Ondulatorio luz1415
 
Refracción
RefracciónRefracción
Refracción
 
Transmision fo
Transmision foTransmision fo
Transmision fo
 
Refractometría belkys
Refractometría belkysRefractometría belkys
Refractometría belkys
 
3.1 ejercicios snell.pdf
3.1 ejercicios snell.pdf3.1 ejercicios snell.pdf
3.1 ejercicios snell.pdf
 
S13C2
S13C2S13C2
S13C2
 

Más de Levano Huamacto Alberto

CAPITULO VIII: ARMONICO SIMPLE
CAPITULO VIII: ARMONICO SIMPLECAPITULO VIII: ARMONICO SIMPLE
CAPITULO VIII: ARMONICO SIMPLE
Levano Huamacto Alberto
 
CAPITULO VII: DINAMICA ROTACIONAL
CAPITULO VII: DINAMICA ROTACIONALCAPITULO VII: DINAMICA ROTACIONAL
CAPITULO VII: DINAMICA ROTACIONAL
Levano Huamacto Alberto
 
CAPITULO VI: CANTIDAD DE MOVIMIENTO
CAPITULO VI: CANTIDAD DE MOVIMIENTOCAPITULO VI: CANTIDAD DE MOVIMIENTO
CAPITULO VI: CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Levano Huamacto Alberto
 
CAPITULO V: TRABAJO MECANICO
CAPITULO V: TRABAJO MECANICOCAPITULO V: TRABAJO MECANICO
CAPITULO V: TRABAJO MECANICO
Levano Huamacto Alberto
 
CAPITULO IV: DINAMICA
CAPITULO IV: DINAMICACAPITULO IV: DINAMICA
CAPITULO IV: DINAMICA
Levano Huamacto Alberto
 
CAPITULO III: CINEMATICA
CAPITULO III: CINEMATICACAPITULO III: CINEMATICA
CAPITULO III: CINEMATICA
Levano Huamacto Alberto
 
CAPITULO II: ESTATICA
CAPITULO II: ESTATICACAPITULO II: ESTATICA
CAPITULO II: ESTATICA
Levano Huamacto Alberto
 
10 audición
10 audición10 audición
9 hemodinamica
9 hemodinamica9 hemodinamica
9 hemodinamica
Levano Huamacto Alberto
 
8 hidrodinamica
8 hidrodinamica8 hidrodinamica
8 hidrodinamica
Levano Huamacto Alberto
 
7 hidrostatica
7 hidrostatica7 hidrostatica
7 hidrostatica
Levano Huamacto Alberto
 
6 velocidad metabolica
6 velocidad metabolica6 velocidad metabolica
6 velocidad metabolica
Levano Huamacto Alberto
 
5 biocinematica
5 biocinematica5 biocinematica
5 biocinematica
Levano Huamacto Alberto
 
4 momento torsion
4 momento torsion4 momento torsion
4 momento torsion
Levano Huamacto Alberto
 
3 bioestatica
3 bioestatica3 bioestatica
2 vectores
2 vectores2 vectores
1 magnitudes
1 magnitudes1 magnitudes
Semana8 ondas electromagnetica
Semana8 ondas electromagneticaSemana8 ondas electromagnetica
Semana8 ondas electromagnetica
Levano Huamacto Alberto
 
Semana7 ley de faraday
Semana7 ley de faradaySemana7 ley de faraday
Semana7 ley de faraday
Levano Huamacto Alberto
 
Semana6 ley de ampere
Semana6 ley de ampereSemana6 ley de ampere
Semana6 ley de ampere
Levano Huamacto Alberto
 

Más de Levano Huamacto Alberto (20)

CAPITULO VIII: ARMONICO SIMPLE
CAPITULO VIII: ARMONICO SIMPLECAPITULO VIII: ARMONICO SIMPLE
CAPITULO VIII: ARMONICO SIMPLE
 
CAPITULO VII: DINAMICA ROTACIONAL
CAPITULO VII: DINAMICA ROTACIONALCAPITULO VII: DINAMICA ROTACIONAL
CAPITULO VII: DINAMICA ROTACIONAL
 
CAPITULO VI: CANTIDAD DE MOVIMIENTO
CAPITULO VI: CANTIDAD DE MOVIMIENTOCAPITULO VI: CANTIDAD DE MOVIMIENTO
CAPITULO VI: CANTIDAD DE MOVIMIENTO
 
CAPITULO V: TRABAJO MECANICO
CAPITULO V: TRABAJO MECANICOCAPITULO V: TRABAJO MECANICO
CAPITULO V: TRABAJO MECANICO
 
CAPITULO IV: DINAMICA
CAPITULO IV: DINAMICACAPITULO IV: DINAMICA
CAPITULO IV: DINAMICA
 
CAPITULO III: CINEMATICA
CAPITULO III: CINEMATICACAPITULO III: CINEMATICA
CAPITULO III: CINEMATICA
 
CAPITULO II: ESTATICA
CAPITULO II: ESTATICACAPITULO II: ESTATICA
CAPITULO II: ESTATICA
 
10 audición
10 audición10 audición
10 audición
 
9 hemodinamica
9 hemodinamica9 hemodinamica
9 hemodinamica
 
8 hidrodinamica
8 hidrodinamica8 hidrodinamica
8 hidrodinamica
 
7 hidrostatica
7 hidrostatica7 hidrostatica
7 hidrostatica
 
6 velocidad metabolica
6 velocidad metabolica6 velocidad metabolica
6 velocidad metabolica
 
5 biocinematica
5 biocinematica5 biocinematica
5 biocinematica
 
4 momento torsion
4 momento torsion4 momento torsion
4 momento torsion
 
3 bioestatica
3 bioestatica3 bioestatica
3 bioestatica
 
2 vectores
2 vectores2 vectores
2 vectores
 
1 magnitudes
1 magnitudes1 magnitudes
1 magnitudes
 
Semana8 ondas electromagnetica
Semana8 ondas electromagneticaSemana8 ondas electromagnetica
Semana8 ondas electromagnetica
 
Semana7 ley de faraday
Semana7 ley de faradaySemana7 ley de faraday
Semana7 ley de faraday
 
Semana6 ley de ampere
Semana6 ley de ampereSemana6 ley de ampere
Semana6 ley de ampere
 

11 difracción

  • 1. La Visión Humano: Refracción
  • 2. Refracción Refracción es la Aire N desviación de la luz A conforme pasa de un medio a otro. Agua w Nota: el ángulo de refracción incidencia A en aire y el ángulo de refracción A en agua Los rayos incidente y se miden cada uno refractado se encuentran con la normal N. en el mismo plano y son reversibles.
  • 3. Refracción distorsiona la visión Aire Aire Agua Agua El ojo, creyendo que la luz viaja en línea recta, ve los objetos más cerca de la superficie debido a refracción. Tales distorsiones son comunes.
  • 5. El índice de refracción El índice de refracción para un material es la razón de la velocidad de la luz en el vacío (3 x 108 m/s) a la velocidad a través del material. Índice de refracción c c c n n v v v Ejemplos: aire n= 1; vidrio n = 1.5; agua n = 1.33
  • 6. Ejemplo 1. La luz viaja de aire (n = 1) a vidrio, donde su velocidad se reduce a sólo 2 x 108 m/s. ¿Cuál es el índice de refracción del vidrio? aire vaire = c c 8 3 x 10 m/s n v 2 x 108 m/s vidrio vG = 2 x 108 m/s Para vidrio: n = 1.50 Si el medio fuese agua: nW = 1.33. Entonces debe demostrar que la velocidad en el agua se reduciría de c a 2.26 x 108 m/s.
  • 7. Analogía para refracción 3 x 108 m/s Pavimento Aire Vidrio 2 x 108 vs < v p m/s Arena 3 x 108 m/s La luz se desvía en el vidrio y luego regresa a lo largo de la trayectoria original en forma muy parecida a como lo haría un eje rodante cuando encuentra una franja de lodo.
  • 8. Derivación de la ley de Snell Considere dos rayos de v1 Medio 1 luz cuyas velocidades v1t son v1 en el medio 1 y v2 en el medio 2. R El segmento R es la v2t 1 hipotenusa común a dos triángulos rectos. Verifique v2 con geometría los ángulos Medio 2 mostrados. v1t v1t v2 t sen 1 R v1 sen θ1 ; sen θ2 v2 t R R sen 2 v2 R
  • 9. Ley de Snell Medio 1 La razón del seno del ángulo 1 v1 de incidencia 1 al seno del ángulo de refracción 2 es v2 igual a la razón de la velocidad 2 incidente v1 a la velocidad Medio 2 refractada v2 . Ley de sen θ1 v1 Snell: sen θ2 v2
  • 10. Ejemplo 2: Un haz láser en un cuarto oscuro golpea la superficie del agua a un ángulo de 300. La velocidad en el agua es 2.26 x 108 m/s. ¿Cuál es el ángulo de refracción? El ángulo incidente es: A Aire 300 A = 900 – 300 = 600 H2O W sen vA A sen W vW vW sen (2 108 m/s) sen 60 sen W A W = 35.30 vA 3 108 m/s
  • 11. Ley de Snell e índice de refracción Otra forma de la ley de Snell se puede derivar de la definición del índice de refracción: Medium 1 n c de donde v c 1 v n c v1 n1 v1 n2 2 ; v2 c v2 n1 n2 Medio 2 Ley de Snell para sen 1 v1 n2 velocidades e índices: sen 2 v2 n1
  • 12. Forma simplificada de la ley Dado que usualmente están disponibles los índices de refracción para muchas sustancias comunes, con frecuencia la ley de Snell se escribe de la forma siguiente: sen 1 v1 n2 n1 sen 1 n2 sen 2 sen 2 v2 n1 El producto del índice de refracción y el seno del ángulo es el mismo en el medio refractado y en el medio incidente.
  • 13. Ejemplo 3. La luz viaja a través de un bloque de vidrio y luego sale nuevamente al aire. Encuentre el ángulo de salida con la información dada. Primero encuentre V dentro del vidrio: Aire Vidrio n A sen A nV sen V V n A sen A (1.0) sen 50 sen V nV 1.50 V 500 n=1.5 Aire = 30.70 V De la geometría, note que el ángulo Aplique as cada interfaz: = 500 V es igual para la nA¡Igual que elG sin G entrada! sin A n ángulo de nA sin A siguiente interfaz.
  • 14. Longitud de onda y refracción La energía de la luz se determina por la frecuencia de las ondas EM, que permanece constante conforme la luz pasa adentro y afuera de un medio. (Recuerde: v = f .) Aire vA fA ; vG fG Vidrio n=1 A G A n=1.5 vA f A vA A ; ; vG f G vG G fA= fG G sen v1 n2 1 G A sen 2 v2 n1
  • 15. Las muchas formas de la ley de Snell: El índice de refracción, la velocidad y la longitud de onda afectan a la refracción. En general: Ley de sen 1 v1 n2 1 Snell: sen 2 v2 n1 2 Todas las razones son iguales. Pero es útil resaltar que sólo el subíndice de n tiene un orden diferente en la razón.
  • 16. Ejemplo x4: Un láser helio-neón emite un haz de 632 nm de longitud de onda en aire (nA = 1). ¿Cuál es la longitud de onda dentro de un bloque de vidrio (nG = 1.5)? nG = 1.5; A = 632 nm Aire Vidrio A nG nA A ; G G G nA nG G n=1.5 (1.0)(632 nm) Aire 421 nm G 1.5 Note que la luz, si se ve dentro del vidrio, sería azul. Desde luego, todavía parece roja porque regresa al aire antes de llegar al ojo.
  • 17. Dispersión por un prisma Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Índigo Violeta Dispersión es la separación de la luz blanca en sus varios componentes espectrales. Los colores se refractan a diferentes ángulos debido a los diferentes índices de refracción.
  • 18. Reflexión interna total Cuando la luz pasa en un ángulo de un medio de mayor índice a uno de menor índice, el rayo saliente se dobla alejándose de la normal. Aire Cuando el ángulo llega a cierto máximo, se reflejará internamente. 900 El ángulo crítico c es el c i=r ángulo límite de incidencia en un medio más denso Ángulo crítico Agua que resulta en un ángulo luz de refracción igual a 900.
  • 19. Ejemplo 5. Encuentre el ángulo de incidencia crítico de agua a aire. Para ángulo crítico, A = 900 Ángulo crítico nA = 1.0; nW = 1.33 Aire nW sen C n A sen A 900 n A sen 90 (1)(1) sen C nW 1.33 c Ángulo crítico: c = 48.80 Agua En general, para medios n1 sen donde n1 > n2 se tiene que: C n2
  • 20. Resumen c = 3 x 108 m/s Índice de refracción Medio n c v n v El índice de refracción, la velocidad y la longitud de onda afectan la refracción. En general: Ley de sen 1 v1 n2 1 Snell: sen 2 v2 n1 2
  • 21. Resumen (Cont.) Ángulo crítico n2 El ángulo crítico c es el 900 ángulo de incidencia límite en un medio más denso c n1 que resulta en un ángulo de refracción igual a 900. n1 > n2 En general, para medios n1 donde n1 > n2 se tiene que: sen C n2