Refracción de la luz

Refracción de la luz

1. Introducción

Creamos esta entrada para ayudar a explicar el porqué de otros experimentos realizados en el blog, como el del Efecto Barber Pole o la birrefringencia.

El objetivo de esta entrada es explicar de forma intuitiva el funcionamiento de la luz y dar respuestas lógicas.

¿Que es la refracción? 

La refracción es el fenómeno que ocurre cunado luz pasa por un material y se desvía con un cierto angulo, como ocurre con el prisma de newton, al entrar un haz de luz blanca los distintos colores se desvían destinos grados y al salir se puede apreciar el arco iris.

2. Explicación 

La luz es una perturbación en el campo electromagnético, es decir, es una onda que viaja en el campo eléctrico y otra que viaja en el campo magnético, por eso al representarse de ven dos ondas perpendiculares entre sí.

Para la explicación solo nos fijaremos en una de estas ondas para amenizar el proceso.

Una de estas ondas tiene un periodo (lo que tarda la onda en completar un ciclo, es decir, de estar arriba a volver a estar arriba), una amplitud (la altura máxima y mínima de la onda), una fase (si se comienza a escribir la onda desde el punto (0, 0) se dice que tiene una fase de 0, en cambio si se comienza a escribir desde el mimo punto pero hacia abajo la fase es de π, si se encuentra en el punto de arriba la fase es de π/2 etc.) y una frecuencia (se saca del periodo, y significa lo mimo, lo que tarda en hacer un ciclo completo).

Como hemos mencionado antes la refracción es el nombre que se le da al fenómeno que ocurre cundo entra un haz de luz en un material (como ejemplo usaremos el cristal) y se "dobla", para entenderlo mejor dividiremos el bloque de cristal en las laminas de las moléculas que lo forman, de esta manera solo tendemos que entender lo que ocurre cuando un haz de luz atraviesa una lamina de moléculas.

Las moléculas vibran de una cierta manera dependiendo del material, al pasar la luz esta induce su frecuencia en las moléculas, creando otra onda mucho mas pequeña en amplitud, pero igual en frecuencia y con un periodo ligeramente distinto al haz de luz inicial.

La onda formada por las moléculas y la onda de la luz se suman; como ambas tienen la misma frecuencia esta no cambia, sin embargo al tener una fase distinta un una amplitud mucho menor el resultado es una onda con la misma amplitud y frecuencia que la anterior pero con un pequeño cambio de fase, (como si movieras el origen de coordenadas hacia adelante un poco).

El truco es entender que la onda creada cuando la luz induce su frecuencia en el material es diferente dependiendo del la frecuencia  o color que pase por el material, si la frecuencia del haz de luz es mas parecida a la frecuencia del material entraran en resonancia y la onda resultante tendrá una amplitud mucho mayor que al sumarse con el haz original provocara un cambio de fase mucho mas fuerte.

Si ahora en vez de tener en cuenta esta capa volvemos al plano original y aplicamos lo aprendido con el cubo de cristal vemos que en cada capa el "echarse para atrás un poco" al verlo desde lejos parece que