¿Cuando el rayo incidente coincide con la normal, sucede refracción. Explique.?

Refracción: Más Allá del Ángulo de Incidencia

La refracción es un fenómeno óptico fundamental que describe el cambio en la velocidad de una onda, típicamente luz, al pasar de un medio a otro con un índice de refracción diferente. Contrario a la creencia común de que la refracción solo ocurre cuando el rayo incidente forma un ángulo con la superficie, la verdad es que la refracción sucede siempre que la onda cambia de medio con diferente índice de refracción, independientemente del ángulo de incidencia.

La confusión surge porque solemos asociar la refracción con la desviación del rayo de luz, es decir, con el cambio en su dirección. Es cierto que, cuando la luz incide con un ángulo oblicuo (diferente a 0°) respecto a la normal (línea perpendicular a la superficie en el punto de incidencia), tanto su velocidad como su dirección se ven alteradas. Esta desviación es lo que generalmente observamos y asociamos con la refracción.

Sin embargo, el punto crucial es que la refracción, en su esencia, es el cambio en la velocidad de la onda. Incluso cuando el rayo incidente coincide con la normal, es decir, incide perpendicularmente a la superficie (ángulo de incidencia de 0°), la refracción sí ocurre. En este caso particular, la dirección del rayo no se modifica, continúa propagándose en línea recta. Pero la velocidad de la luz sí cambia al entrar en el nuevo medio.

Imaginemos un automóvil que pasa de una carretera de asfalto a una carretera de tierra. Si el automóvil va directo (perpendicular) a la frontera entre las dos carreteras, no se desviará a la izquierda ni a la derecha. Pero su velocidad disminuirá al pasar al terreno más blando de la carretera de tierra. Este cambio de velocidad, independientemente de la dirección, es análogo a la refracción cuando la luz incide perpendicularmente.

En resumen, la afirmación de que la refracción solo ocurre cuando hay un ángulo de incidencia es incorrecta. La refracción es el cambio de velocidad, y este cambio ocurre siempre que la luz pasa entre medios con diferentes índices de refracción. Si bien la desviación (cambio en la dirección) del rayo es un efecto secundario observable en la mayoría de los casos, la refracción fundamental reside en la alteración de la velocidad de la onda. Por lo tanto, la refracción sí ocurre cuando el rayo incidente coincide con la normal, aunque su manifestación sea solo el cambio en la velocidad de la luz.