¿Cuáles son las tres leyes de la refracción?

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La refracción de la luz se rige por dos leyes. La primera establece que el rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en el mismo plano. La segunda relaciona los ángulos de incidencia y refracción con los índices de refracción de los medios.
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Las Tres Leyes de la Refracción

La refracción es el fenómeno en el que la luz cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro con índice de refracción diferente. Este cambio se debe a que la velocidad de la luz varía en diferentes medios.

Las leyes de la refracción, también conocidas como leyes de Snell, describen la relación entre los ángulos de incidencia y refracción de la luz. Existen tres leyes fundamentales:

1. Ley del Plano de Incidencia:

El rayo incidente, la normal (una línea perpendicular a la superficie) y el rayo refractado están todos en el mismo plano.

2. Ley de los Senos:

La relación entre los senos de los ángulos de incidencia (i) y refracción (r) es constante y está determinada por los índices de refracción (n) de los dos medios:

n1 * sen(i) = n2 * sen(r)

donde:

  • n1 es el índice de refracción del primer medio
  • n2 es el índice de refracción del segundo medio

3. Ley de la Reversibilidad:

Si la luz se invierte en dirección, el ángulo de incidencia se convierte en el ángulo de refracción y viceversa. Esto significa que la luz sigue el mismo camino de regreso al medio original.

Aplicación de las Leyes de la Refracción

Las leyes de la refracción tienen numerosas aplicaciones prácticas, que incluyen:

  • Diseño de lentes y prismas
  • Fibra óptica
  • Fotografía
  • Medición de índices de refracción
  • Detección remota

Ejemplo

Supongamos que un rayo de luz pasa del aire (n1 = 1) al vidrio (n2 = 1,5). Si el ángulo de incidencia es de 30°, ¿cuál es el ángulo de refracción?

Usando la ley de los senos:

1 * sen(30°) = 1,5 * sen(r)
r = 19,47°

Por lo tanto, el ángulo de refracción es de 19,47°.