Bienvenido a PRACTICA CIENCIA. Este es un blog dedicado a la divulgación científica. Su principal característica es un enfoque basado en la experimentación como punto de partida y en presentar cada nueva entrada justo cuando las anteriores han fijado de manera sólida los conocimientos previos necesarios. Este blog hace uso sistemático de vídeos de youtube, ya que el autor considera que no hay nada como ver para creer y hoy en día hay excelente material didáctico en la red el cual puede ser legalmente utilizado ya que apuntamos directamente a la fuente y al autor del mismo. Así, este blog está cogiendo el formato de lo que podríamos denominar una "youtupedia": entradas apoyadas por vídeos donde hay multitud de enlaces que nos derivan a otras entradas y en el que además se intenta que haya siempre un hilo conductor. Todo ello amenizado por los propios comentarios del autor que son fruto de su experiencia en el campo, tras años de estudio y autoindagación.

martes, 18 de febrero de 2014

LEYES DE SNELL SEGÚN EL PRINCIPIO DE FERMAT


El principio de Huygens permite explicar las leyes de Snell de la reflexión y la reflexión de una forma más directa, visual e intuitiva. Sin embargo, el principio de Fermat va mucho más allá y hace posible la directa deducción de dichas leyes.

Para deducir la ley de la reflexión no hay que darle tantas vueltas. Dado que este fenómeno ocurre en un mismo medio, sin que cambie por lo tanto la velocidad de propagación de la luz en el mismo, es seguro que el camino que minimiza el tiempo entre dos puntos es siempre una línea recta. Si el rayo de luz se refleja en un espejo habrá dos tramos. Simplificando podemos considerar que el rayo sale de un punto A y llega a otro B, ambos a la misma distancia del espejo. Es bastante intuitivo pensar que la suma de esas distancias es mínima cuando el rayo se refleja justo en el punto medio entre A y B. En ese caso el ángulo de incidencia será igual al reflejado.

Pero para deducir la ley de la refracción hay que currárselo un poco más, ya que ahora el fenómeno sucede entre dos medios con diferentes índices de refracción. Eso implica que la velocidad de propagación de la luz en cada medio es diferente, por lo que la distancia más corta ya no equivale al tiempo más corto. Lo que hay que hacer, como se puede ver con todo lujo de detalle en el vídeo adjunto, es intentar poner todas las distancias que definen la geometría del problema en función de una única cantidad variable (en el vídeo es 'z'), poner el tiempo total en función de la misma e imponer la condición de mínimo local: derivada del tiempo respecto de 'z' igual a cero.

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