Óptica

Reflexión total interna

Más allá del ángulo crítico no escapa luz — el rayo se refleja totalmente de vuelta al medio más denso (θc = arcsin(n₂/n₁)).

Reflexión total interna — simulación interactiva de Óptica. Más allá del ángulo crítico no escapa luz — el rayo se refleja totalmente de vuelta al medio más denso (θc = arcsin(n₂/n₁)). Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Reflexión total interna

Más allá del ángulo crítico no escapa luz: el rayo se refleja totalmente de vuelta al medio más denso (θc = arcsin(n₂/n₁)).

Cuando la luz viaja de un medio más denso a uno más raro, un ángulo de incidencia creciente eventualmente alcanza el ángulo crítico donde los rayos refractados rozarían la superficie. Más allá de θ_c, toda la energía se refleja internamente — el principio detrás de la fibra óptica y el brillo del diamante.

• Ángulo crítico θ_c = arcsin(n₂/n₁)
• Sin transmisión más allá de θ_c

Informe de investigación

Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta de conducción

La luz que viaja desde un medio más denso (como el vidrio) hacia uno menos denso (como el aire) puede reflejarse completamente en lugar de refractarse, si el ángulo de incidencia es lo suficientemente pronunciado. ¿Un vidrio de índice más alto tiene un ángulo crítico menor o mayor?

Predicciones para pesar

• Un vidrio de índice más alto tiene un ángulo crítico mayor.
• El ángulo crítico no depende del índice del vidrio.
• Un vidrio de índice más alto tiene un ángulo crítico más pequeño: la reflexión interna total se activa más fácilmente.

Roles variables

Lo que configuraste:

• Índice de vidrio n₁

Lo que mides:

• Ángulo crítico θ_c (°)

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el ajuste preestablecido de tir y presione Restablecer. La luz viaja del vidrio al aire (n₂ = 1.0 fijo).
2. Habilite la lectura del ángulo crítico.
3. Establezca el índice de refracción del vidrio para cada prueba y registre el ángulo crítico.

Ecuación rectora

Ángulo crítico para la reflexión interna total — θc = arcsin(n₂/n₁)

La luz que viaja desde un medio más denso (n₁) hacia uno menos denso (n₂ < n₁) se refleja totalmente internamente en cualquier ángulo de incidencia más allá del ángulo crítico θ_c = asin(n₂/n₁). Más allá de este ángulo, no se transmite ninguna luz: 100% de reflexión.

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule θ_c = asin(n₂/n₁) usando n₂ = 1.0. Compare con la tabla.
• Explique por qué un vidrio de índice más alto (que desvía la luz con mayor fuerza) tiene un ángulo crítico MÁS PEQUEÑO: la reflexión interna total ocurre para una gama más amplia de ángulos de incidencia.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• Las fibras ópticas dependen de la reflexión interna total para atrapar la luz dentro de un núcleo de vidrio de alto índice, haciéndola rebotar a lo largo de la fibra casi sin pérdida. Explique por qué los fabricantes de cables de fibra óptica utilizan núcleos de vidrio de índice muy alto rodeados por un revestimiento de índice más bajo.
• El diamante tiene un índice de refracción inusualmente alto (aproximadamente 2.42), lo que le confiere un ángulo crítico muy pequeño (aproximadamente 24°). Explique por qué esto hace que un diamante bien tallado brille intensamente: la luz que entra desde arriba tiende a reflejarse totalmente internamente varias veces antes de salir.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenido a la RTI
2. Selecciona el objeto
3. Pulsa Reproducir
4. Sin luz transmitida
5. Abre el Inspector
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

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Descargar ficha de laboratorio →

Ley de Snell de la refracción