refraccions

Les refraccions són el canvi de direcció d'una ona o d'un raig de llum quan travessa la frontera entre dos medis amb velocitats de propagació diferents. Aquest fenomen és típic de les ones electromagnètiques i també afecta ones sonores, i és fonamental en òptica per explicar com la llum viatja a través de l'aire, l'aigua o el vidre. L'índex de refracció d'un medi, n, és la ràtio entre la velocitat de la llum en el buit i la velocitat en aquest medi, és a dir, n = c/v. Aquest valor determina com de lenta és la llum en el medi i, per tant, cap a quina direcció canvia al travessar una frontera.

La llei de Snell descriu el relleu matemàtic de la refracció: n1 sin θ1 = n2 sin θ2, on θ són els angles d'incidència i de refracció respecte a la normal. Quan la llum passa d'un medi menys dens a un de més dens (n2 > n1), el raig es desvia cap a la normal; quan passa en sentit contrari, es desvia cap a fora de la normal. Si l'angle d'incidència és prou gran, pot produir-se la reflexió interna total, i tota la llum queda confinada al medi dens (sin θc = n2/n1).

La refracció és també responsable de la dispersió de la llum: l'índex n varia amb la longitud d'ona, de manera que la llum blanca es descompon en colors quan passa per un prisma. En l'ús pràctic, els principis de refracció expliquen el funcionament de lents, prismes i fibres òptiques, i s'aplica en instruments com el refractòmetre per mesurar la composició d'un medi.

A més, algunes refraccions es produeixen en l'atmosfera, modificant la posició aparent d'estrelles, o en l'aigua, on objectes submergits semblen més propers.