La **óptica** estudia la luz y los fenómenos que percibimos con la vista. Dos procesos esenciales cuando la luz encuentra una superficie entre medios distintos: **reflexión** y **refracción**.

Convención de ángulos: se miden respecto a la **normal** (línea perpendicular a la superficie).

Panorama

**Reflexión**: el rayo cambia de dirección y **regresa** al medio del que proviene al incidir sobre una superficie. • **Regular (especular)**: superficie lisa ⇒ rayos reflejados paralelos (forman imágenes nítidas). • **Irregular (difusa)**: superficie rugosa ⇒ rayos reflejados en muchas direcciones (no hay imagen definida).

**Leyes de la reflexión**: 1) Rayo incidente, **normal** y rayo reflejado están en el **mismo plano**. 2) **Ángulo de incidencia = ángulo de reflexión** (\(i=r\)).

Reflexión

**Refracción**: cambio de **dirección** y **velocidad** de la luz al pasar **oblicuamente** de un medio a otro con distinto **índice de refracción**.

Índice de refracción \(n\): razón entre la velocidad de la luz en el **vacío** (\(c\)) y su velocidad en el **medio** (\(v\)). Siempre \(n \ge 1\). Un medio con **mayor n** hace que la luz **viaje más lento**.

• Si \(n_2 > n_1\): el rayo se **acerca** a la normal (\(\theta_2 < \theta_1\)). • Si \(n_2 < n_1\): el rayo se **aleja** de la normal (\(\theta_2 > \theta_1\)).

Refracción

Cuando la luz pasa de un medio **más denso** (\(n_1\)) a otro **menos denso** (\(n_2\)) existe un **ángulo crítico** \(\theta_c\) tal que el rayo refractado sale **rasante** (\(90^\circ\)). Para ángulos mayores, ocurre **reflexión total interna (RTI)**: todo el rayo se refleja dentro del medio de mayor \(n\).

Aplicaciones: fibras ópticas, guías de luz, miras periscópicas.

Ángulo crítico y RTI

Índices

Contesta con base en leyes de la reflexión, ley de Snell, índice de refracción, refracción y reflexión total interna.

El producto del índice de refracción y el seno del ángulo de incidencia es constante

El ángulo de incidencia es igual al ángulo de refracción

La luz siempre se refracta hacia la normal

La velocidad de la luz es constante en todos los medios

El ángulo de incidencia es menor que el ángulo crítico

El ángulo de incidencia es igual al ángulo crítico

El ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico

La luz incide perpendicularmente a la superficie

El ángulo de incidencia donde la luz se refleja completamente

El ángulo máximo para que ocurra la refracción

El ángulo en el cual la luz se refracta a 90 grados

El ángulo de incidencia mínimo para la reflexión total interna

El ángulo de refracción permanece constante

Óptica: ¿qué estudia?

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