Las ondas tienen muchas propiedades realmente sorprendentes si nos detenemos a pensarlo. Una de ellas tiene que ver con los índices de refracción, algo que seguramente todo el mundo ha oído mencionar alguna vez, aunque fuera en la ESO.
Hagamos un resumen rápido:
¿Qué significan los índices de refracción?
Los índices de refracción están relacionados con la velocidad a la que una onda se mueve en un medio. Ojo, no con su movimiento oscilatorio, sino con su movimiento de avance (“velocidad de propagación”).
En concreto la relación de los índices de índices de refracción de dos materiales es inversamente proporcional a la relación de índices de refracción entre ambos medios. Veámoslo en un ejemplo: si un material (1) tiene un índice de refracción con valor 1,5 y otro material (2) tiene un índice de refracción de 3. Esto significa que la onda va el doble de rápido en el material (1) que en el material (2), pues su índice de refracción es la mitad.
¿Qué ocurre cuando la onda pasa de un material a otro, que tiene diferente índice de refracción?
Al pasar de un material a otro con diferentes índices de refracción, la velocidad de la onda varía instantáneamente. Pero si es un cambio instantáneo, la onda “se rompería”, excepto si la trayectoria cambiase. Esto se ve muy bien en la siguiente animación:
La línea roja es perpendicular a la superficie de la onda a lo largo de su longitud y por tanto marca la trayectoria de propagación. Como veis, la onda se deforma (variando su trayectoria) al entrar en otro medio para compensar el cambio de velocidad.
Pero aunque se deforma, daos cuenta que la onda no “se rompe”. Si os fijais en la superficie, la onda por encima y por debajo de ella no está rota: las líneas azules no se cortan al llegar a la superficie sino que ¡siguen siendo contínuas!
Entonces ¿las ondas se tuercen?
Efectivamente, una onda varía su trayectoria al pasar de un índice de refracción a otro. Planteemos ahora un caso un poco más complejo. Digamos que hay varias superficies consecutivas, cada una con mayor índice que al anterior. Ocurrirá algo así:
Con cada superficie consecutiva, el efecto se acumula y la onda torcerá aún más su trayectoria. Al final parece que la onda sigue una trayectoria “curva”. De hecho, se curva hacia donde su velocidad es menor.
¿Y qué?
Bueno, es una pregunta muy razonable. La razón por la que he explicado rápidamente esto, es porque los próximos días voy a dedicar varios post a interesantes ejemplos que hay en la naturaleza, y merece la pena refrescar estas ideas. Si queréis saber de que se trata, no dejéis de pasar por aquí los próximos días ^^
EDITO: Dejo aquí los post que he ido publicando sobre este tema:
Fuentes:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/espejismo/espejismo.htm
