En optica la reflexión interna total es el fenómeno que se produce cuando un rayo de luz atraviesa un medio de índice de refracción n2 menor que el índice de refracción n1 en el que éste se encuentra, se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente.
Este fenómeno solo se produce para ángulos de incidencia superiores a un cierto valor crítico, θc. Para ángulos mayores la luz deja de atravesar la superficie y es reflejada internamente de manera total. La reflexión interna total solamente ocurre en rayos viajando de un medio de alto índice refractivo hacia medios de menor índice de refracción.
La reflexión interna total se utiliza en fibra óptica para conducir la luz a través de la fibra sin pérdidas de energía. En una fibra óptica el material interno tiene un índice de refracción más grande que el material que lo rodea. El ángulo de la incidencia de la luz es crítico para la base y su revestimiento y se produce una reflexión interna total que preserva la energía transportada por la fibra.
La reflexión interna total es responsable de los destellos de luz que se observan en un diamante tallado.En aparatos de óptica se prefiere utilizar la reflexión total en lugar de espejos metalizados. Como ejemplo de utilización de la reflexión total en aparatos corrientes encontramos el pentaprisma de las cámaras fotográficas réflex y los Prisma de Porro o Schmidt-Pechan de los prismáticos.
Espejos:
Los espejos son instrumentos en los cuales la luz se refleja. La ley de la reflexión tiene los siguientes postulados:
Los espejos son instrumentos en los cuales la luz se refleja. La ley de la reflexión tiene los siguientes postulados:
1.- El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano.
2.- El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia
Los espejos se clasifican en cóncavos y convexos, según que la superficie reflectora sea la parte interna del espejo o la parte externa del mismo respectivamente.
La formación de imágenes en los espejos, se basan en los siguientes rayos fundamentales:
1.- Un rayo paralelo al eje principal, al reflejarse pasa por el foco.
2.- Un rayo que pase por el foco al reflejarse lo hace paralelamente al eje principal.
3.- Un rayo que pase por el centro de curvatura se refleja en su misma dirección.
Lentes:
Las lentes son cuerpos transparentes limitados por dos superficies esféricas o por una esférica y una plana. Las lentes a fin de desviar los rayos luminosos, emplean las dos leyes de la refracción las cuales son las siguientes:
1.- El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran siempre en el mismo plano.
2.- Para cada par de sustancias transparentes, la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción, tiene un valor constante que recibe el nombre de índice de refracción.
Prismas:
Los prismas son instrumentos ópticos, que cuando se hacen pasar un haz de luz proveniente del sol, la luz se descompone o dispersa en siete colores y forma una banda que recibe el nombre de espectro de la luz visible. Estos colores son en orden de menor a mayor desviación respecto a la dirección del haz de rayos provenientes del Sol: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, índigo y violeta.
La descomposición de la luz blanca que se produce en el prisma de cristal se debe que cada uno de los colores tiene diferente índice de refracción: el más refractado o desviado es el violeta y el menos refractado es el rojo. Este se desvía menos por tener mayor velocidad al atravesar el prisma y el violeta se desvía más al adquirir menor velocidad de propagación.
¡Que es?
El principio de Fermat, en óptica es un principio de tipo extremal y que establece:
"el trayecto seguido por la luz al propagarse de un punto a otro es tal que el tiempo empleado en recorrerlo es un mínimo".
Este enunciado ne es completo y no cubre todos los casos, por lo que existe una forma moderna del principio de Fermat. Esta dice que:
"el trayecto seguido por la luz al propagarse de un punto a otro es tal que el tiempo empleado en recorrerlo es estacionamiento respecto a posibles variaciones de la trayectoria".
Esto quiere decir que, si se expresa el trayecto recorrido por la luz entre dos puntos (O1 y O2), por medio de una funcional llamada "camino óptico" definida como![\mathcal{L}_{O_1 O_2}[n(\vec{r})]](https://upload.wikimedia.org/math/8/6/e/86e20a03fdbe3c2b7306b3a44c94405d.png)
la trayectoria real de la luz seguirá un camino extremal respecto de esta funcional:
![\delta\mathcal{L}_{O_1 O_2}[n(\vec{r})]=\delta\int_{O_1}^{O_2}{n(\vec{r})ds}= 0.](https://upload.wikimedia.org/math/0/b/e/0bed57c62c129e6db922bea1a8652308.png)
y
El principio de Fermat, en óptica es un principio de tipo extremal y que establece:
"el trayecto seguido por la luz al propagarse de un punto a otro es tal que el tiempo empleado en recorrerlo es un mínimo".
Este enunciado ne es completo y no cubre todos los casos, por lo que existe una forma moderna del principio de Fermat. Esta dice que:
"el trayecto seguido por la luz al propagarse de un punto a otro es tal que el tiempo empleado en recorrerlo es estacionamiento respecto a posibles variaciones de la trayectoria".
Esto quiere decir que, si se expresa el trayecto recorrido por la luz entre dos puntos (O1 y O2), por medio de una funcional llamada "camino óptico" definida como
la trayectoria real de la luz seguirá un camino extremal respecto de esta funcional:y
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