Principio de Huygens. Reflexión y Refracción. Ley de Snell

Como ya sabemos, una onda es un transporte de energía mediante un movimiento periódico, esto implica un desplazamiento y por tanto unas características dinámicas.

En un eje de coordenadas cartesiano en el que distinguimos dos variables (x e y), el eje "X" recibe como siempre el nombre de eje de abscisas mientras que la "Y" esta vez la conoceremos como normal.



Supongamos la siguiente situación; una onda incide en una superficie que separa dos medios distintos (n1 y n2) con un ángulo determinado, este recibe el nombre de ángulo de incidencia, el primer medio puede ser el aire y el segundo, el agua, por ejemplo. Cuando esto ocurre se producen dos fenómenos de forma simultánea; uno de refracción y otro de reflexión.

De la reflexión tan solo tenemos que destacar que cuando una onda incide en una superficie se refleja formando un ángulo igual al de incidencia al otro lado de la normal. 

Podemos definir la refracción como el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro y si queremos profundizar más añadir que dicho cambio se produce por la diferencia en la velocidad de propagación en ambos medios. Es decir, por ejemplo en el típico caso de la luz, cuando se propaga por el aire lo hace a diferente velocidad que en el agua, en el vidrio, en general en cualquier material o superficie, esto se debe a lo que se conoce como índice de refracción. 

El índice de refracción no es mas que la relación que existe entre la velocidad de la luz en el vacío y la misma en otro medio, por tanto:

Con esta relación, en un problema típico de selectividad y en concreto de óptica podemos determinar el índice de refracción del segundo medio por el que se propaga la luz y la velocidad de la misma en dicho medio ya que "c" (velocidad de la luz en el vacío) es una constante (3x10^8 m/s)

Más adelante, con la ley de Snell podremos explicar el porque de esto pero teoricamente deducimos que cuando una onda pasa de un medio más rápido a otro más lento (de índice de refracción mayor) se acerca a la normal, mientras que por el contrario si pasa de un medio más lento a otro más rápido (de índice de refracción menor) se aleja, hasta alcanzar la máxima "apertura" o ángulo posible y la onda no se propaga por el segundo medio sino por la superficie de separación de ambos (Eje X). Este fenómeno recibe el nombre de Reflexión Total o del Ángulo Límite