Física/Óptica/Principios y Exploración
Refracción y reflexión total: principios y exploración
El fenómeno en el que los objetos en el agua parecen curvados se produce porque la luz cambia de dirección en el límite del medio. Compare los ángulos de refracción cambiando el índice de refracción y el ángulo de incidencia normal de los dos medios. La clave es determinar primero la dirección en la que es posible la reflexión total y luego observar el frente y la parte posterior del ángulo crítico.
¿Cómo funciona?
Cuando el índice de refracción va hacia el lado superior, se dobla hacia la línea normal. Al pasar de un índice de refracción grande a un índice de refracción pequeño, si se supera el ángulo crítico se trata de reflexión total.
n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂
Prueba esta investigación
- Arrastre la fuente de luz o cambie el control deslizante para medir el ángulo relativo a la normal. Observe los rayos de luz realizando un experimento.
- En aire → vidrio, registre los ángulos de incidencia 0°, 30° y 60°.
- Registre las condiciones del índice de refracción antes y después del ángulo crítico para agua → aire.
Interpretación de resultados
¿Cuáles son las condiciones bajo las cuales es posible la reflexión total?
sinθc=n₂/n₁, y hay un ángulo crítico solo cuando n₁>n₂.
Supuestos y limitaciones
Es un modelo óptico geométrico monocromático con un límite plano. Se omiten la dispersión, la absorción, la polarización, la reflectancia de Fresnel y la onda evanescente. El transportador se basa en la normal y el rayo solo muestra la dirección. En el ángulo crítico, el ángulo de refracción es de 90°, y en ángulos mayores que ese, se procesa por reflexión total.