Refracción, reflexión total interna y lentes

Qué muestra

Cuando la luz pasa de un medio a otro, cambia su velocidad y el rayo se desvía. La ley de Snell, n₁·sen i = n₂·sen r, da el ángulo de refracción. Si la luz va hacia un índice de refracción menor y el ángulo de incidencia supera el ángulo crítico, con sen c = n₂/n₁, no hay rayo refractado y toda la luz se refleja (reflexión total interna). El segundo panel usa tres rayos principales y la ecuación de las lentes delgadas 1/f = 1/d + 1/d′ para situar la imagen de una lente convergente o divergente y describirla como real o virtual, invertida o derecha, mayor o menor.

Cómo usarla

En el panel de refracción, arrastra la fuente de luz roja para cambiar el ángulo de incidencia y lee r en la línea de ecuaciones. Pulsa Cambiar n₁ ↔ n₂ para que la luz salga del medio más denso y aumenta i hasta superar el ángulo crítico. En el panel de la lente, arrastra la flecha del objeto hacia la lente y observa cómo cambia la imagen cuando la distancia pasa por 2f y f. Pulsa Cambiar tipo de lente para comparar con una lente divergente.

Parámetros que puedes cambiar

• Índice de refracción del medio de incidencia n₁ 1–2,5
• Índice de refracción del medio de refracción n₂ 1–2,5
• Ángulo de incidencia i 0–89 °
• Tipo de lente Lente convergente, Lente divergente
• Distancia focal f 5–30 cm
• Distancia objeto–lente d 3–60 cm

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué no puede haber reflexión total interna cuando la luz pasa del aire al agua?
2. ¿Cómo es la imagen que forma una lente convergente de un objeto situado a d = 2f?
3. ¿Puede una lente divergente formar una imagen real de un objeto real?