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680 Capítulo 35 Refracción

El índice de refracción n de un material particular es la razón de la velocidad de la
luz en el espacio libre respecto a la velocidad de la luz a través del material.

c
n = — Indice de refracción (35.1)

El índice de refracción es una cantidad adimensional y generalmente es mayor que la
unidad. Para el agua, n = 1.33, y para el vidrio, n = 1.5. La tabla 35.1 muestra los índices
de refracción de diversas sustancias de uso común. Observe que los valores allí señalados se
aplican al caso de una luz amarilla (589 nm). La velocidad de la luz en sustancias materiales
es diferente para longitudes de onda distintas. Este efecto, conocido como dispersión, se
analizará en la sección 35.4. Cuando la longitud de onda de la luz no se especifica, es común
suponer que el índice corresponde al que tendría una luz amarilla.

Tabla 35.1

índice de refracción de la luz amarilla,
con longitud de onda de 589 nm

Sustancia n Sustancia n

Agua 1.33 Fluorita 1.43
Alcohol etílico 1.36 Glicerina 1.47
Benceno 1.50 Hielo 1.31
Circón 1.92 Sal de roca 1.54
Cuarzo 1.54 Vidrio 1.33
Diamante 2.42 Crown 1.52
Disulfuro de carbono 1.63 Flint (de roca) 1.63

Calcule la velocidad de la luz amarilla en un diamante cuyo índice de refracción es 2.42.

Plan: El índice de refracción es la razón de la velocidad de la luz en el espacio libre
respecto a la velocidad en el medio, así que podemos resolver para esa velocidad mediante
sustitución.

Solución: A partir de la ecuación (35.1) tenemos
c c c
n = — —
n = o v = —
v v n
3 X 10s m /s
v = ----------------= 1.24 X 108 m/s
2.42

Las ¡eyes de refracción

Desde la antigüedad se conocen y se aplican dos leyes básicas de refracción. Estas leyes se
enuncian como sigue y se ilustran en la figura 35.3:

El rayo incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie se encuentran
en el mismo plano.

La trayectoria de un rayo refractado en la interfase entre dos medios es exac­
tamente reversible.