Ley de Snell
La ley de Snell es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción distinto.Introdujo varios descubrimientos importantes sobre el tamaño de la Tierra y realizó mejoras al método aplicado del cálculo.
A pesar de comenzar los estudios de Derecho en la Universidad de Leiden mostró un gran interés por las matemáticas, disciplina que ya enseñaba incluso mientras cursaba sus estudios. En 1613 sustituyó a su padre, Rudolph Snel (1546 - 1613), como profesor de matemáticas en la Universidad de Leyden. En 1615 planeó y llevó a cabo un nuevo método para medir el radio de la Tierra por medio de la determinación de la longitud de un arco de meridiano calculado mediante triangulación, trabajo considerado la fundación de la geodesia.
Además, Snell se distinguió como matemático mejorando el método para el cálculo de π utilizado por los antiguos sabios griegos; con un polígono de 96 lados obtuvo 7 cifras correctas, mientras que con los métodos clásicos sólo se habían obtenido 2. En 1621 enunció la ley de refracción de la luz adelantándose, según Christian Huygens (Dioptrika, 1703), a Descartes a quién se atribuyó inicialmente el descubrimiento al publicarlo en 1637.En su honor, un cráter lunar lleva el nombre de Snellius.
8B. Ley de Snell de Refracción
A la izquierda, se plantea una dibujo en donde el frente de ondas que se refracta en la superficie de separación es de dos medio, cuando el frente de ondas incidente entra en contacto con el segundo medio. Las fuentes de ondas secundarias situadas en el frente de ondas incidente, producen ondas que se propagan en todas las direcciones con velocidad v1 en el primer medio y con velocidad v2 en el segundo medio. La envolvente de las circunferencias trazadas nos da la forma del frente de ondas después de tiempo t, una línea quebrada formada por la parte del frente de ondas que se propaga en el primer medio y el frente de ondas refractado que se propaga en el segundo.
El frente de ondas incidente forma un ángulo θ1 con la superficie de separación, y frente de ondas refractado forma un ángulo θ2 con dicha superficie, en la parte central de la figura, establecemos la relación entre estos dos ángulos.
- En el triángulo rectángulo OPP’ tenemos que
v1·t=|OP’|·senθ1
- En el triángulo rectángulo OO’P’ tenemos que
v2·t=|OP’|·senθ2
por lo tanto la relación entre los ángulos θ1 y θ2 es:
La luz tiene un comportamiento especial al refractarse, obedece las siguientes leyes:
1 era. ley: El rayo
incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano.
2 da. ley: El ángulo de
refracción Ɵr depende de las propiedades de los dos medios, y el ángulo de
incidencia Ɵi a través de la relación:
8C. Dispersión de la luz o Radiacion
Cuando un rayo de luz monocromática incide en la cara izquierda de un prisma, el rayo refractado se desvía hacia la normal, ya que el índice de refracción del prisma es mayor que el del aire. Así, el efecto neto del prisma es cambiar la dirección del rayo, el cual emergerá en una dirección que difiere de su dirección original en un ángulo de desviación δ.
8D. Velocidad de la Luz.
La velocidad de la luz en el vacío es por definición una constante universal de valor 299.792.458 m/s (aproximadamente 186.282,397 millas/s)2 3 (suele aproximarse a 3·108 m/s), o lo que es lo mismo 9,46·1015 m/año; la segunda cifra es la usada para definir al intervalo llamado año luz.
Se simboliza con la letra c, proveniente del latín celéritās (en español celeridad o rapidez), y también es conocida como la constante de Einstein.
El valor de la velocidad de la luz en el vacío fue incluido oficialmente en el Sistema Internacional de Unidades como constante el 21 de octubre de 1983, pasando así el metro a ser una unidad derivada de esta constante.
La rapidez a través de un medio que no sea el "vacío" depende de su permitividad eléctrica, de su permeabilidad magnética, y otras características electromagnéticas. En medios materiales, esta velocidad es inferior a "c" y queda codificada en el índice de refracción. En modificaciones del vacío más sutiles, como espacios curvos, efecto Casimir, poblaciones térmicas o presencia de campos externos, la velocidad de la luz depende de la densidad de energía de ese vacío.
El metodo más practico es el utilizado en clase , pero textos aun no lo aprueban por lo cual la ignorancia predomina sobre los que no toman este curso
No hay comentarios:
Publicar un comentario