Cómo jugar a Pesca con arpón
- Elige una prueba y lee en la tarjeta la profundidad, los ángulos o el índice de refracción.
- Usa n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂, d = n·d_seen y sin θ_c = 1 ÷ n, con ángulos desde la normal.
- Escribe tu predicción y pulsa Empezar. Mira la luz cruzar la superficie.
- Compara el pez o el rayo naranja con el pez real o el rayo blanco, aquí y en el primer plano.
Refracción de la luz
La luz va a 300 000 km/s en el vacío, pero más despacio en el agua y el vidrio. El índice de refracción n dice cuántas veces más despacio: 1,33 en el agua y unos 1,5 en el vidrio. Cuando la luz pasa de un medio a otro en ángulo, cambia de dirección según la ley de Snell: n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂, con los ángulos medidos desde la normal. Al entrar en un medio más lento se dobla hacia la normal; al salir, se aleja de ella. Por eso una pajita parece rota en un vaso, una piscina parece menos honda de lo que es y un pez visto desde arriba parece más cerca de la superficie: su luz se dobla al salir del agua y tu ojo la sigue hacia atrás en línea recta. Vistas casi desde arriba, las cosas parecen n veces menos hondas. La luz que viene de bajo el agua solo sale si llega a la superficie con menos del ángulo límite, sin θ_c = 1 ÷ n, unos 49° en el agua; más allá se refleja por completo. Las fibras ópticas atrapan la luz así, y las lentes, las gafas y las cámaras funcionan por refracción.
Un modelo de aprendizaje acotado
El aire tiene n = 1. La superficie es plana y tranquila; solo se muestra el cambio de dirección, no la luz que se refleja en parte en cada cruce. Las pruebas de profundidad dibujan un rayo que sale del pez a 15° de la normal; la regla d = n·d_seen vale para rayos casi verticales. La prueba del ángulo límite barre el rayo de la lámpara de 0° a 80° durante la prueba. Las pruebas van al ritmo indicado. Las respuestas con un margen del 2 % son correctas.