Reflexión Total Interna

Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro, por ejemplo cuando pasa de agua a aire, generalmente sucede que una parte del rayo de luz se refleja en la interfase de los dos medios, y otra se transmite al otro medio.

Como vemos en la figura, el rayo incidente que viaja en el medio 1, llega a la interfase de los dos medios y por un lado, se refleja de nuevo hacia el medio 1, y por otro, se refracta hacia el medio 2.

El rayo reflejado y el rayo incidente tienen el mismo ángulo con la normal, es decir i = r, lo que normalmente se expresa como "el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión".

Por otro lado, el ángulo de refracción f sigue la ley de Snell:

n1 sen(i) = n2 sen(f)

siendo n1 y n2 los índices de refracción del medio 1 y del medio 2, respectivamente.

Conforme el ángulo de incidencia i aumenta, también lo hace en ángulo de refracción f  (rayos a y b en la figura), hasta que llega un momento que  este último vale 90 grados (rayo c), y el rayo refractado es paralelo a la interfase entre los medios. A partir de ese valor, la reflexión es total y no existe refracción (rayo d).

Esto sucede a un valor del ángulo de incidencia llamado ángulo crítico, que se calcula así:

$i_c = \arcsin (n_2/n_1)$

A continuación mostramos un par de videos que ejempifican el efecto: