1.4 refracción bueno
Summary
TLDREl video explica el fenómeno de la refracción de la luz, utilizando como ejemplo una cuchara que parece rota dentro de un vaso de agua. Describe cómo la velocidad de la luz varía en distintos medios, como el vacío, el vidrio, el agua y el diamante, debido a los cambios en la permitividad eléctrica y permeabilidad magnética. Se introduce el concepto de índice de refracción y se explica la ley de Snell, que relaciona los ángulos de incidencia y refracción con los índices de refracción de los medios. También se detallan las consecuencias de la refracción en sistemas ópticos.
Takeaways
- 💡 La refracción de la luz es responsable de que la cuchara dentro de la copa parezca partida.
- 🚀 La velocidad de la luz en el vacío es de 3 por 10⁸ metros por segundo, la máxima posible.
- 📉 Cuando la luz cambia de medio, su velocidad cambia debido a la variación en la permitividad eléctrica y permeabilidad magnética.
- 💧 En medios como el agua o el vidrio, la velocidad de la luz disminuye en comparación con la del vacío.
- 💎 La luz en el diamante es aún más lenta, lo que le da su brillo característico.
- 📏 El índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio dado, siendo siempre mayor que 1 en cualquier medio que no sea el vacío.
- 🔄 La ley de Snell explica cómo la luz cambia de dirección al pasar de un medio a otro, basándose en el índice de refracción de cada medio.
- 🎯 En un medio con mayor índice de refracción, el rayo refractado se acerca a la normal.
- 🌈 Los índices de refracción varían según el material, con valores como 1.333 para el agua, 2.41 para el diamante, y alrededor de 1.3 para el hielo.
- 📝 El fenómeno del lápiz desviado en el agua se explica por la refracción de la luz, que cambia su trayectoria al pasar de un medio a otro.
Q & A
¿Por qué parece que la cuchara está partida a la mitad cuando la vemos a través de un vaso con agua?
-Este fenómeno ocurre debido a la refracción de la luz. Cuando la luz pasa de un medio como el aire a otro como el agua, cambia de velocidad y se desvía, haciendo que la cuchara parezca estar rota o desplazada.
¿Cuál es la velocidad de la luz en el vacío y por qué es importante?
-La velocidad de la luz en el vacío es de 3 x 10^8 metros por segundo. Es importante porque es la velocidad máxima a la que puede viajar la luz, y su valor depende de las propiedades eléctricas y magnéticas del vacío.
¿Qué sucede con la velocidad de la luz cuando cambia de medio?
-La velocidad de la luz disminuye al cambiar de un medio a otro, debido a cambios en la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética del nuevo medio. Esto provoca fenómenos como la refracción.
¿Por qué los diamantes brillan más que otros materiales?
-Los diamantes tienen un índice de refracción alto, lo que significa que la velocidad de la luz dentro del diamante es mucho menor. Esto provoca una mayor desviación y dispersión de la luz, lo que genera un brillo distintivo.
¿Qué es el índice de refracción y cómo se calcula?
-El índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en un medio específico. Se calcula dividiendo la velocidad de la luz en el vacío por la velocidad de la luz en el medio.
¿Por qué el índice de refracción es siempre mayor a 1 en cualquier medio que no sea el vacío?
-El índice de refracción es mayor a 1 en cualquier medio que no sea el vacío porque la velocidad de la luz siempre es menor en ese medio que en el vacío.
¿Cómo cambia la dirección de un rayo de luz al pasar de un medio con menor índice de refracción a uno con mayor índice de refracción?
-Al pasar de un medio con menor índice de refracción a uno con mayor índice, el rayo de luz se desvía acercándose a la normal, es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio.
¿Qué establece la ley de Snell?
-La ley de Snell establece que la razón entre los senos de los ángulos de incidencia y refracción es igual a la razón inversa de los índices de refracción de los dos medios.
¿Qué ocurre cuando un rayo de luz pasa de un medio con mayor índice de refracción a uno con menor índice?
-Cuando un rayo de luz pasa de un medio con mayor índice de refracción a uno con menor, se aleja de la normal, lo que significa que el ángulo de refracción será mayor que el ángulo de incidencia.
¿Por qué un rayo de luz que llega perpendicular a la superficie de un medio no sufre desviación?
-Un rayo de luz que llega perpendicular a la superficie no sufre desviación porque todos los puntos del frente de onda entran al nuevo medio al mismo tiempo, lo que hace que no haya cambio en la dirección del rayo.
Outlines
🔦 La refracción de la luz y su efecto en la velocidad
Este párrafo explica cómo la luz se refracta al cambiar de medio, afectando su velocidad. El fenómeno de la cuchara que parece rota en el agua es un ejemplo común de refracción. La luz viaja más rápido en el vacío, donde su velocidad es de 3x10^8 metros por segundo, pero al atravesar medios como el agua o el vidrio, su velocidad disminuye debido a cambios en la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética. La velocidad de la luz en diamantes es aún menor, lo que explica su brillo característico.
📏 Índice de refracción y su relación con la velocidad de la luz
El índice de refracción de un material está relacionado con la velocidad de la luz en ese medio. Se define como la razón entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en dicho medio. Para el vacío, el índice de refracción es igual a 1, mientras que para otros medios es mayor que 1, ya que la luz viaja más lento. El ángulo de desviación de un rayo de luz al entrar en un medio con mayor índice de refracción se adhiere más a la normal, como se observa al comparar la refracción con la reflexión.
📐 La ley de Snell y el comportamiento de la luz
Aquí se introduce la ley de Snell, que describe la relación entre los ángulos de incidencia y refracción y los índices de refracción de dos medios. Esta ley se establece experimentalmente y afirma que el seno del ángulo de incidencia dividido por el seno del ángulo de refracción es igual a la razón entre los índices de refracción de los dos medios. Además, se explora cómo la frecuencia de la luz afecta la refracción, con ejemplos de diferentes materiales como el hielo, el diamante y el vidrio, cada uno con distintos índices de refracción.
✏️ Ejemplos de refracción y la aparente curvatura de objetos
Este párrafo detalla cómo la refracción puede alterar la percepción de objetos sumergidos en agua, como un lápiz que parece curvado. Se describe cómo los rayos de luz cambian de dirección al pasar de un medio con un índice de refracción menor a uno mayor o viceversa. Si la luz entra perpendicularmente a la superficie, no hay refracción, pero en otros ángulos, los rayos refractados se desvían, lo que provoca que el observador perciba una imagen alterada.
📜 Revisión de la ley de Snell y su aplicación en óptica
El párrafo repasa la ley de Snell y cómo se aplica a los sistemas ópticos. Explica que el índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y su velocidad en un medio determinado. Esta ley se utiliza para describir el comportamiento de la luz en lentes y otros sistemas ópticos, donde los ángulos de incidencia y refracción son fundamentales para determinar el camino que seguirá la luz a través de diferentes medios.
Mindmap
Keywords
💡Refracción de la luz
💡Velocidad de la luz
💡Índice de refracción
💡Ley de Snell
💡Ángulo de incidencia
💡Ángulo de refracción
💡Medios ópticos
💡Permisividad eléctrica
💡Permeabilidad magnética
💡Reflexión de la luz
Highlights
La cuchara en el vaso parece estar partida debido a la refracción de la luz.
La luz en el vacío tiene una velocidad máxima de 3 por 10^8 metros por segundo.
La velocidad de la luz cambia cuando cambia de medio debido a variaciones en la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética.
La velocidad de la luz en la atmósfera es casi igual a su velocidad en el vacío, pero disminuye considerablemente en el vidrio y en el agua.
El diamante tiene un índice de refracción más alto, lo que hace que la luz disminuya su velocidad y brille más.
El índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y su velocidad en un medio específico.
En el vacío, el índice de refracción es 1, pero en otros medios siempre será mayor que 1.
Cuando un rayo de luz entra en un medio con mayor índice de refracción, se desvía hacia la normal.
La Ley de Snell describe la relación entre los ángulos de incidencia y refracción de la luz al cambiar de medio.
El ángulo de refracción depende del índice de refracción de los medios en los que se desplaza la luz.
La luz amarilla tiene una longitud de onda de 589 nanómetros y su índice de refracción varía en diferentes medios.
En el diamante, la velocidad de la luz es considerablemente menor debido a su alto índice de refracción.
El índice de refracción en el hielo es de 1.3, mientras que en el agua es de 1.333, muy similar al metanol.
Cuando la luz pasa de un medio con un índice de refracción menor a uno con un índice mayor, el rayo refractado se pega a la normal.
Si el rayo de luz llega perpendicular a la superficie, no se desvía y mantiene la misma dirección.
Transcripts
tracción de la luz en esta copa hay en
su interior una cuchara esta cuchara
parece estar partida a la mitad
este fenómeno se observa debido a la
refracción de la luz
la luz en el vacío tiene velocidad
máxima y es igual a 3 por 10 a la 8
metros sobre segundo esto depende de su
permitida de eléctrica y de su
permeabilidad magnética bussereau
si la luz cambia de medio cambia de
velocidad porque porque cambia supermini
tividad eléctrica y su permeabilidad
magnética
en la atmósfera la diversidad de la luz
es casi igual a la velocidad de la luz
en el vacío pero si la luz viaja en el
vidrio su velocidad se reduce porque hay
cambios importantes en la permitida y en
la permeabilidad magnética en el agua
también tenemos un valor de la velocidad
de la luz cuando está viajando por el
agua en el diamante la velocidad de la
luz es aún menor por eso los diamantes
brillan
y eso lo veremos con más detalle
posteriormente vamos a definir el índice
de refracción el índice de refracción
es para cada medio en el que viaja la
luz podéis kong en el vacío
el índice de reacción va a ser igual a
la velocidad de la luz en el vacío entre
la velocidad de la luz en el vacío que
es la misma entonces para el vacío n va
a ser igual a 1 sin embargo
n en diferentes medios va a ser mayor
que 1 dependiendo de la velocidad de la
luz en el medio entonces como la ciudad
de la luz es menor en cualquier medio
que en el vacío el índice de refracción
siempre va a ser mayor que 1
vemos esta imagen de luz que está
entrando a un cuarzo este es el fin de
aumento de refracción
el ángulo el rayo incidente se desvía al
entrar al medio con mayor índice de
refracción se pega más a la normal
en el caso de la reflexión vimos que el
rayo incidente su ángulo con respecto a
la normal es igual al ángulo con
respecto a la normal del rayo reflejado
que pasa en él en la refracción el rayo
incidente cambia de medio la luz y vemos
que en este caso
el rayo refractados se pega a la normal
vamos a ver la ley de refracción o ley
de snl es una ley experimental se llega
a ella experimentalmente y dice lo
siguiente la razón de los senos de los
ángulos teta teta ven donde los ángulos
están medidos a partir de la normal a la
superficie es igual al inverso de la
razón de los dos índices de refracción
es decir el sendo teta entre 170 vez va
a ser igual a dice de reflexión en el
medio b entre licencias de flexión del
medio a más fácil de recordar el isi de
presión en ea por el seno del del ángulo
teta
es igual al inicio de reflexión nv por
el seno del ángulo teta en la figura
tenemos entonces
que se nos dé teta
entre el seno de tv va a ser igual al
índice de refracción nb entrevista de
reflexión en ea es la ley desde el
seno de teta
por enea va a ser igual haciendo de este
tablet por n b
la luz dependiendo de su frecuencia en
el caso de la luz amarilla que
corresponde a una lámpara de sodio con
una longitud de onda de 589 nanómetros
tiene sus índices de refracción para
cada medio
en el hielo tenemos 1.3
en el diamante es más grande es decir la
velocidad de la luz en el diamante baja
considerablemente estos 41
en los vidrios dependiendo el tipo de
vidrio y la densidad de los vidrios
cambia el índice de refracción
a mayor densidad de las del vidrio pues
fracción va creciendo
en el agua es
1.333 muy parecido al metanol y así
diferentes materiales sustancias tienen
sus índices de refracción
un rayo que viene de un material
con un índice de refracción menor al
medio donde va a entrar es decir la
reflexión en el mv es mayor hay
intervención en el que le sucede rayo se
va a pegar a la normal viene el rayo en
la refracción el rayo refractivo se pega
a la normal en el caso inverso cuando
pasamos de una refracción mayor a un
índice de fracción menor sucede que al
salir en la transición el rayo
refractados se va a abrir con respecto a
la normal sin importar cuál sea el
material si el rayo y siguiente viene
normal a la superficie de ese caso no
hay rayo refractados mantiene la misma
dirección
vamos a analizar por qué vemos este
lápiz
desviado porque parece que estar a la
mitad y además se desvió bueno vamos a
aplicar entonces lo que sabemos ya de la
refracción
acá está la fuente de luz qué pasa con
esta fuente de luz tenemos los rayos
este rayo viaja al llegar a la
superficie pasa de un medio con
indiscreción mayor 1 punto entre 33 a
uno menor 1 que le sucede se va a abrir
este otro rayo bien en esta dirección
que le pasa se abra el observador que
observa el observador dice bueno estos
rayos vienen de acá y salen de este
punto entonces aparentemente el
observador está viendo que la luz
proviene de este punto y es por eso que
el observador ve
y que el lápiz se curva
aquí hay ejemplos de de la refracción
son fenómenos en los espejos
que son consecuencia de las leyes de la
refracción
vamos a repasar la sml toda la ley desde
él nos dice
qué
el inicio de reacción del medio n 1 por
el seno
del ángulo
el rayo incidente theta uno va a ser
igual al isr reacción del nuevo medio
por el seno de teta del ángulo con
respecto a la normal es decir
del rayo retractado
donde él el índice de refracción es
igual a la velocidad de la luz en el
vacío entre la velocidad de la luz en el
medio
ese es entonces la ley de snl
qué sirve para todos los sistemas
ópticos
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