Refracció òptica

refracció òptica

La refracció òptica és un fenomen que passa quan la llum incideix obliquament sobre la superfície de separació de dos mitjans, per la qual cosa la llum canvia de direcció i velocitat. És molt utilitzat a l'òptica i la física igual que a l'astronomia.

Per això, dedicarem aquest article a explicar-te tot el que necessita saber sobre la refracció òptica, les seves característiques i importància.

Què és la refracció òptica

exemples refracció òptica

La refracció d'òptica fa referència a la transferència d'ones de llum d'un medi material a un altre durant el procés de propagació, i després la direcció i la velocitat canvien immediatament. És un procés relacionat amb el reflex de la llum i es pot manifestar simultàniament.

La llum pot viatjar en mitjans materials com buit, aigua, aire, diamants, vidre, quars, glicerina i diversos materials transparents o translúcids. A cada mitjà, la llum viatja a diferents velocitats.

Per exemple, la llum es refracta quan viatja de l'aire a l'aigua, on canvien l'angle i la velocitat de viatge. En tot fenomen de refracció de la llum hi participen els elements següents:

  • Raig incident: el raig que arriba a la superfície entre els dos mitjans.
  • Raig refractat: Un raig de llum que es desvia quan una ona viatja per una superfície.
  • normal: Línia imaginària perpendicular a la superfície, establerta a partir del punt on es troben dos raigs.
  • Angle d'incidència: L'angle entre el raig incident i la normal.
  • Angle de refracció: L'angle entre el raig refractat i la normal.

Fenomen de refracció òptica

ulleres

Quan la llum incideix sobre una superfície que separa dos mitjans, com l'aire i l'aigua, una part de la llum incident es reflecteix, mentre que una altra part es refracta i passa a través del segon mitjà.

Tot i que el fenomen de la refracció s'aplica principalment a les ones de llum, els conceptes s'apliquen a qualsevol ona, incloses les ones sonores i electromagnètiques.

Es compleixen les lleis deduïdes per Huygens que governen el moviment de totes les ones:

  • Els raigs incident, reflectit i refractat es troben al mateix pla.
  • L'angle d'incidència i l'angle de reflexió són iguals, entenent per tal els angles formats pel raig incident i el raig reflectit, respectivament, perpendiculars a la superfície de separació traçada al punt d'incidència.

La velocitat de la llum depèn del medi pel qual viatja, per el que com més dens és el material, més lenta és la velocitat de la llum i viceversa. Aleshores, quan la llum viatja d'un mitjà menys dens (aire) a un mitjà més dens (vidre), els raigs de llum es refracten a prop del normal, de manera que l'angle de refracció serà menor que l'angle d'incidència.

Així mateix, si un raig de llum passa d'un medi més dens a un mitjà menys dens, es refractarà allunyant-se de la normal, de manera que l'angle d'incidència serà menor que l'angle de refracció.

importància

Ja hem esmentat que la refracció òptica és un fenomen físic que passa quan la llum passa d'un mitjà a l'altre amb diferent densitat. Aquest fenomen és de gran importància a la nostra vida quotidiana i en diferents camps de la ciència i la tecnologia.

Un dels exemples més comuns de la refracció òptica és la formació d'arc de Sant Martí. Quan la llum del sol travessa les gotes d'aigua a l'atmosfera, la llum es refracta i es dispersa en diferents longituds d'ona, creant així l'espectre de colors que veiem a l'arc de Sant Martí. Aquest fenomen també s'utilitza en l'òptica de lents i en la fabricació d'instruments òptics, com ara lents de càmeres, microscopis i telescopis.

A més, la refracció òptica és fonamental en la correcció de la visió humana. Quan la llum entra al nostre ull, es refracta a través de la còrnia i el cristal·lí per formar una imatge a la retina. Si l'ull no refracta adequadament la llum, pot causar problemes de visió com ara la miopia, hipermetropia i astigmatisme. Les lents de contacte corregeixen aquests problemes refractius i permeten que la llum es refracti adequadament a l'ull.

A la indústria, la refracció òptica s'utilitza en la fabricació de materials transparents i el mesurament de la concentració de solucions. A la medicina, la refracció òptica s'utilitza per mesurar la densitat i la refracció dels teixits biològics, cosa que permet la detecció primerenca de malalties.

Sense la refracció òptica, no seria possible la formació d'imatges, la correcció de la visió, la fabricació de lents i d'altres instruments òptics, la detecció de malalties i molts altres avenços científics i tecnològics que milloren la nostra qualitat de vida.

Exemples de la refracció òptica

usos de les lents

Alguns exemples comuns de refracció òptica es poden trobar en els fenòmens següents:

  • Culleradeta en tassa de te: Quan posem una culleradeta en una tassa de te, podem veure com s'ensorra. És l'efecte de refracció de la llum allò que produeix aquesta il·lusió òptica. El mateix fenomen passa quan posem un llapis o una palleta a l'aigua. Aquestes il·lusions corbes es creen a causa de la refracció de la llum.
  • Arc de Sant Martí: Els arcs de Sant Martí són causats per la refracció de la llum quan passa a través de petites gotes d'aigua suspeses a l'atmosfera. A mesura que la llum ingressa a aquesta àrea, es descompon i crea efectes colorits.
  • Halo solar: Aquest és un fenomen similar a l'arc de Sant Martí que ocorre en certes parts del globus o sota condicions atmosfèriques molt específiques. Això es crea quan les partícules de gel s'acumulen a la troposfera, que refracten la llum i la trenquen, cosa que permet distingir els anells de color al voltant de les fonts de llum.
  • La llum es refracta en un diamant: Els diamants també refracten la llum, dividint-la en múltiples colors.
  • Ulleres i lupes: les lupes i les lents que utilitzem es basen en el principi de la refracció de la llum, perquè han de captar la llum i distorsionar la imatge perquè pugui ser interpretada a simple vista.
  • Sol al mar: Podem veure la llum del sol canviant d'angle i velocitat i dispersant-se a mesura que passa per la superfície i cap al mar.
  • Llum a través de vidrieres: La refracció de la llum també passa a través del vidre o vidre, que filtra la llum i la difon a l'ambient.

Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre la retracció òptica i les seves característiques.


Sigues el primer a comentar

Deixa el teu comentari

La seva adreça de correu electrònic no es publicarà. Els camps obligatoris estan marcats amb *

*

*

  1. Responsable de les dades: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalitat de les dades: Controlar l'SPAM, gestió de comentaris.
  3. Legitimació: El teu consentiment
  4. Comunicació de les dades: No es comunicaran les dades a tercers excepte per obligació legal.
  5. Emmagatzematge de les dades: Base de dades allotjada en Occentus Networks (UE)
  6. Drets: En qualsevol moment pots limitar, recuperar i esborrar la teva informació.