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El misterio de la refracción de la luz

¿Alguna vez has oído hablar de la refracción de la luz? En este experimento vamos a ver de qué se trata este fenómeno. Para ello, necesitaremos agua, una taza y una moneda.

En primer lugar, para realizar este experimento, dejamos una moneda en el fondo de la taza. A continuación, nos colocaremos de forma que no veamos la moneda en el fondo. Llenamos la taza de agua y..¡voliá! Con la taza llena de agua ya podemos ver la moneda de nuevo.  ¿Por qué ocurre esto? Se debe a la refracción de la luz.

¿Qué es el fenómeno de la refracción de la luz?

La refracción es el fenómeno por el cual la luz que se propaga en forma de onda cambia de velocidad al pasar de un medio material a otro distinto, por ejemplo, cambiar del aire al agua.

El estudio de fenómenos asociados a la luz han sido estudiados a lo largo de los años. En el siglo III a.C Euclides ya publico las leyes de Reflexión usando espejos o superficies pulimentadas. Hasta el siglo XVII donde Alhacen, científico árabe, considero el padre de la optima moderna publico siete volúmenes sobre la refracción y flexión en lentes.

Pero no fue hasta los años 1961 con el científico Snel y 1926 con Descartes que se descubrieron la misma ley mediante disantos métodos. Esta se usa para calcular el ángulo de refracción de la luz cuando esta atraviesa la superficie de separación entre un medio y otro distinto, es decir, con índice de refracción distinto.

¿Cuándo se producce la refracción de la luz? 

El cambio de dirección que se produce es debido a la distinta velocidad con la que se propaga la luz en cada uno de los medios. La refracción se produce solo si se cumple que la onda incida oblicuamente en la superficie de separación y si tienen índices distintos.

Otros casos comunes donde se producen este tipo de fenómenos son cuando vemos un arcoíris. La luz producida por los rayos solares atraviesa las gotas de agua de lluvia que hay en la atmósfera en ángulos distintos esto hace que se produzca la refracción y que la luz blanca que nos llega se descomponga en un conjunto de colores

La refracción de la luz también se produce en los espejismos son un caso muy extremo de refracción al que se le denomina reflexión total. La onda de luz atraviesa varias capas de aire a distinta temperatura donde los índices de refracción en cada capa son distintos entre sí.

Por ejemplo, la velocidad de la luz en el vacío es de 300.000 km/s, mientras que en el aire es ligeramente inferior (en torno a 299.900 km/s), y en el agua está por debajo de ambas: cerca de 250.000 km/s.

El índice de refracción (n) se calcula al relacionar la velocidad de la luz en el vacío (c) con la velocidad de la luz en el medio (v).

Pero, más allá de la teoría, te invitamos a realizar este experimento en casa y descubrir por tu cuenta el ‘misterio’ de la refracción de la luz.