¿Cuál es la diferencia entre el índice de refracción y el ángulo crítico?

¿Cuál es la diferencia entre el índice de refracción y el ángulo crítico?

El Diferencia clave entre el índice de refracción y el ángulo crítico es que el índice de refracción es la relación de la velocidad de un haz de luz en el aire a las velocidades del medio específico, mientras que el ángulo crítico es el ángulo de incidencia en el que el ángulo de refracción es de 90 grados.

En la mecánica óptica, el índice de refracción y el ángulo crítico son términos relacionados. En general, el ángulo crítico es inversamente proporcional al índice de refracción de un medio óptico.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es el índice de refracción?  
3. ¿Qué es el ángulo crítico?
4. Relación entre el índice de refracción y el ángulo crítico
5. Índice de refracción versus ángulo crítico en forma tabular
6. Resumen: índice de refracción versus ángulo crítico 

¿Qué es el índice de refracción??

El índice de refracción es un número adimensional que se utiliza como una indicación de la capacidad de flexión de la luz en un medio óptico. También se conoce como índice de refracción. Este parámetro determina el grado en que la luz se dobla o se refracta sobre la luz que ingresa a un material.

Podemos describir el índice de refracción usando Ley de refracción de Snell.

n1 sen θ1 = n2 sen θ2

Aquí, θ1 y θ2 se refieren al ángulo de incidencia y ángulo de refracción, respectivamente. Estos dos ángulos se aplican para un rayo que cruza la interfaz entre dos medios con índices de refracción dados por N1 y N2. Además, los índices de refracción determinan la cantidad reflejada de luz al llegar a la interfaz. También es el ángulo crítico para la reflexión interna total.

Figura 01: una refracción de rayos de luz

El índice de refracción generalmente varía con la longitud de onda, lo que puede hacer que la luz blanca se divida en sus colores componentes al refracción. Lo llamamos dispersión. Esto se puede observar en prismas y arcoiris y aberración cromática en lentes. Además, podemos describir la propagación de la luz en los materiales absorbentes con el uso de un índice de refracción de valor complejo.

¿Qué es el ángulo crítico??

El ángulo crítico es el ángulo de incidencia más allá del cual los rayos de luz que pasan a través de un medio más denso a la superficie de un medio menos denso ya no se refracta, sino que se reflejan totalmente. Con respecto a las fibras ópticas, el ángulo crítico es el menor ángulo de incidencia en el que tiene lugar la reflexión interna total. Además, si un rayo de luz excede el ángulo crítico, la luz se refleja totalmente en la dirección donde llegó (en el medio más denso).

Figura 02: Comportamiento de un incidente de rayo de un medio de un alto índice de refracción N1 a un medio con un índice de refracción bajo de N2

Es el ángulo de incidencia más pequeño que puede producir un reflejo total. Si no, es de manera equivalente el ángulo más grande para un rayo refractado que existe. Si el índice de refracción único para las ondas de luz que son incidentes de un medio interno es N1, y el índice de refracción único para un medio externo es N2, el ángulo crítico viene dado por:

θc = arcsin (N2/N1), Cuando n2 ≤ n1.

¿Cuál es la relación entre el índice de refracción y el ángulo crítico??

  • En general, el ángulo crítico es inversamente proporcional al índice de refracción de un medio óptico.

¿Cuál es la diferencia entre el índice de refracción y el ángulo crítico??

El índice de refracción y el ángulo crítico son dos términos relacionados en la mecánica óptica. La diferencia clave entre el índice de refracción y el ángulo crítico es que el índice de refracción es la relación de la velocidad de un haz de luz en el aire a las velocidades del medio específico, mientras que el ángulo crítico es el ángulo de incidencia en el que el ángulo de refracción es 90 grados.

La siguiente tabla resume la diferencia entre el índice de refracción y el ángulo crítico.

Resumen: índice de refracción versus ángulo crítico

El índice de refracción se puede describir como un número adimensional que se utiliza como una indicación de la capacidad de flexión de la luz en un medio óptico, mientras que el ángulo crítico es el ángulo de incidencia más allá de los rayos de luz que pasan a través de un medio más denso a la superficie de un Medio menos denso ya no se refracta, pero totalmente reflejados. La diferencia clave entre el índice de refracción y el ángulo crítico es que el índice de refracción es la relación de la velocidad de un haz de luz en el aire a las velocidades del medio específico, mientras que el ángulo crítico es el ángulo de incidencia en el que es el ángulo de refracción. 90 grados.

Referencia:

1. "Tutorial de física: el ángulo crítico." El aula de física.

Imagen de cortesía:

1. "Refracción en la interfaz" de Ulflund - Trabajo propio (CC0) a través de Commons Wikimedia
2. "ReflexionTotal en" de JFMelero (adaptado por Gavin R Putland). - Archivo: ReflexionTotal.SVG - Posteriormente traducido y retocado. (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia