¿Por qué un cambio en la velocidad de la luz causa la refracción de la luz?

Cuando la luz que pasa a través de un medio, golpea a otro medio (oblicuamente) de diferente densidad, se produce un fenómeno límite, llamado REFRACCIÓN.

La velocidad de la luz cambia a medida que la luz pasa de un medio a otro. Esto está dado por la ley de Snell.

[matemáticas] V_ {medio} = V_ {vacío} / \ mu [/ matemáticas]

Dónde,

  • [matemáticas] V_ {medio} [/ matemáticas] -> Velocidad de la luz en un medio dado.
  • [matemática] V_ {vacío} [/ matemática] -> Velocidad de la luz en el vacío.
  • [matemáticas] \ mu [/ matemáticas] -> Índice de refracción del medio dado.

Entonces, ¿por qué la luz tiene que refractarse?

Okay. De una manera más simple, Light tiene esta propiedad debido a que toma la ruta más rápida para viajar de un punto a otro. Y la única forma de ir más rápido es doblar a través del medio. Esta “curvatura” de la luz es refracción.

[1]

La representación de la flecha muestra el camino tomado por la luz.

La luz pasa a través de todos los caminos posibles, pero hay interferencia destructiva, por lo tanto, el camino predominante es donde hay acción estacionaria (mínima). Los detalles se pueden leer en Principio de la menor acción. [2]

Notas al pie

[1] Imagen en askamathematician.com

[2] Principio de menor acción – Wikipedia

Cuando un rayo de luz entra en otro medio con respecto al primer medio, la velocidad de la luz cambia porque aquí tiene lugar la refracción de la luz. Las partículas se refractan solo en caso de que esa luz cambie su medio.

El cambio en el medio es más raro a más denso o más denso a más raro, con respecto a esta velocidad de la luz disminuye o aumenta.

Para cada medio hay una permitividad particular, según la velocidad de la luz aumenta o disminuye.

La refracción es la curvatura de una ola cuando entra en un medio donde su velocidad es diferente. La refracción de la luz cuando pasa de un medio rápido a un medio lento dobla el rayo de luz hacia el límite normal entre los dos medios. La cantidad de flexión depende de los índices de refracción de los dos medios y se describe cuantitativamente por la Ley de Snell.

La onda solo se refracta si entra al medio en ángulo. Siga una sola cresta de onda; Si la ola está entrando en el medio en ángulo, entonces parte de la cresta de la ola ingresa primero al medio y comienza a disminuir, mientras que la otra parte de la cresta sigue yendo rápido y, por lo tanto, la cresta de la onda debe doblarse. Si la onda entra en ángulo recto, entonces la cresta de onda completa se ralentiza simultáneamente y no se produce refracción.

Supongamos que cuando un rayo de luz viaja de un medio más denso (vidrio) a un medio más raro (aire), se produce una disminución de la velocidad de la luz. Por lo tanto, la longitud de onda de la luz también variará con la velocidad de la luz. Esto se debe a que las partículas de luz en la interfaz entre los dos medios tienen una velocidad diferente debido a la diferente densidad de partículas en los medios. Y, debido a esto, la curvatura de la luz ocurre en la interfaz.

Una visión alternativa: la velocidad lineal de la luz es crítica constante, independientemente de los medios ópticos de transmisión. Es la estructura de los medios ópticos que difieren, lo que provoca la aparición de cambios en la velocidad lineal de la luz. La refracción es causada por el movimiento de giro mecánico de los núcleos de materia 3D de los fotones al cruzar los límites entre dos medios ópticos. Ver: ‘MATERIA (reexaminada)’, http://www.matterdoc.info

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