Trayectoria curva de la luz

Luz curvada 01

La imagen es de un haz de luz láser que se curva al propagarse en un líquido. En las siguientes la manera en que el haz entra es diferente.

Luz curvada 02

Cuando la luz pasa de un medio a otro, por ejemplo del aire al agua, su velocidad de propagación cambia y también su dirección, es el fenómeno llamado refracción.

Refracción de luz

En la foto de arriba el haz de luz se hace visible porque hay partículas muy pequeñas, de humo en el aire y de grasa en el agua. También hay reflexión, ¿ves el rayo reflejado?

En la refracción el cambio de dirección es brusco porque así es también la transición de un medio a otro. Para que el cambio sea gradual, como en las primeras fotos, es necesario que el medio también cambie gradualmente. Esto se logró haciendo una mezcla no uniforme de agua y miel. En el fondo del tanque la miel está más concentrada que en la parte cercana a la superficie, la luz se mueve más rápidamente cerca de la superficie y más lentamante cerca del fondo.

Cuando la solución es uniforme, por ejemplo sólo agua, no hay curvatura en la trayectoria. Si sólo fuera miel tampoco habría curvatura, es en donde la concentración tiene variación en donde hay curvatura.

La curvatura es mayor en la región en la que la variación de la concentración de miel es mayor.

En el video la posición inicial del haz de luz va bajando pero el haz inicial siempre es horizontal. Sin embargo lo que le sucede es diferente según la región por la que se propaga. La mayor curvatura ocurre cuando la variación de concentración es mayor. Tanto hasta arriba como hasta abajo la trayectoria es recta porque en esas regiones, aunque hay diferentes concentraciones, no hay cambio en ellas.


Hazlo, ¡es fácil! Aquí verás cómo hacer que la luz se curve.


Si hacemos incidir el haz horizontalmente podemos decir que al estar en un mismo nivel no cambia la concentración de miel y el haz sólo debía propagarse en línea recta horizontal. Sin embargo se curva hacia abajo, ¿se te ocurre por qué?

Pista: ¿Existen los rayos de luz, o son una abstracción, un modelo? El haz de luz, ¿tiene ancho o es como una línea matemática? ¿De qué está hecha la luz?