Page 704 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

35.5 Refracción interna total 685

Suponga que un rayo de luz monocromática en un medio 1 entra en el medio 2. Debemos
recordar que las cuatro relaciones siguientes son iguales. En otras palabras, podemos estable­
cer dos relaciones cualesquiera como iguales para formar una ecuación con el fin de calcular
un valor desconocido buscado.
sen 02 v2 A2
— = ------- = — = — (áa.o)
«2 sen 8¡ Vj Aj
Observe que todas las relaciones excepto una son la razón para el medio 2 al medio 1. El orden
se invierte sólo para los índices de refracción, es decir, nfnv

Dispersión

Ya hemos mencionado que la velocidad de la luz en diferentes sustancias varía según las
longitudes de onda. Definimos el índice de refracción como la razón de la velocidad c en el
espacio libre a la velocidad dentro del medio.

n = —
vm
Espectro Los valores que se presentan en la tabla 35.1 son válidos sólo en el caso de la
Rojo
Luz Naranja luz monocromática amarilla (589 nm). La luz con una longitud de onda diferen­
blanca
Am arillo te, como la luz azul o la luz roja, daría como resultado un índice de refracción
Verde
Azul ligeramente diferente. La luz roja viaja con mayor rapidez, dentro de un medio
Violeta específico, que la luz azul. Esto se puede demostrar haciendo pasar luz blanca
Figura 35.8 Dispersión de la a través de un prisma de cristal, como en la figura 35.8. Debido a las diferente
luz por medio de un prisma. rapidez dentro del medio, el haz se dispersa en sus colores componentes.
La dispersión es la separación de la luz en las longitudes de onda que la com­
ponen.

De un experimento así. podemos concluir que la luz blanca es en realidad una mezcla de luz,
compuesta de varios colores. La proyección de un haz disperso se conoce como espectro.

Refracción interna total

Puede presentarse un fenómeno fascinante conocido como refracción interna total, cuando la
luz pasa, en forma oblicua, de un medio a otro de menor densidad óptica. Para entender este fenó­
meno, consideremos una fuente de luz sumergida en un medio 1, como se ilustra en la figura 35.9.
Observe los cuatro rayos A,B,C y D, que divergen de la fuente sumergida. El rayo A pasa al me­
dio 2 en dirección normal a la interfase. El ángulo de incidencia y el ángulo de refracción valen
cero en este caso especial. El rayo B incide con un ángulo 9t y se refracta alejándose de la normal
con un ángulo 0,. El ángulo 92 es mayor que porque el índice de refracción para el medio 1 es

Figura 35.9 Ángulo crítico de incidencia.