La diferencia clave entre la reflexión interna total y la refracción es que la reflexión interna total es la apariencia subacuática completa sin pérdida de brillo, mientras que la refracción es el cambio en la dirección de una onda que pasa de un medio a otro.
La reflexión y la refracción internas totales son fenómenos ópticos que se analizan principalmente en física y química analítica.
¿Qué es la reflexión interna total?
La reflexión interna total o TIR es un fenómeno óptico que describe la reflexión de la luz bajo el agua, que aparece como un espejo sin pérdida de brillo. Generalmente, este tipo de reflexión ocurre cuando las ondas en un medio golpean lo suficiente contra el límite con otro medio, lo que ocurre externamente. Allí, las ondas tienden a viajar más rápido en el segundo medio que en el primero, y el segundo medio debería ser perfectamente transparente a las ondas. Por lo general, la reflexión interna total ocurre con ondas electromagnéticas como la luz y las microondas, pero también puede ocurrir con otras ondas como el sonido y las ondas de agua.
Podemos describir la reflexión interna total de la luz usando un bloque cilíndrico semicircular de vidrio común o acrílico. Allí, una “caja de rayos” proyecta un estrecho haz de luz radialmente hacia adentro. Luego, la sección transversal semicircular del vidrio permite que este estrecho haz de luz permanezca perpendicular a la parte curva de la superficie de aire/vidrio, continuando así en línea recta hacia el área plana de la superficie, pero el ángulo de luz con el el área plana varía.
Figura 01: Reflexión interna total en un acuario
Veamos ahora algunos ejemplos cotidianos de reflexión interna total. Cuando nos paramos al lado de un acuario, con los ojos por debajo del nivel del agua, podemos ver peces y objetos sumergidos reflejados en la superficie del agua y el aire. Aquí, el brillo de la imagen reflejada suele ser sorprendente. De manera similar, cuando abrimos los ojos mientras nadamos justo debajo de la superficie del agua, la superficie parece un espejo que refleja los objetos debajo si el agua está en calma.
¿Qué es la refracción?
La refracción es el cambio en la dirección de una onda que pasa de un medio a otro. Esto también ocurre si hay un cambio gradual en el mismo medio. La luz es el tema más común en el fenómeno de la refracción, pero también hay otras ondas involucradas, incluidas las ondas de sonido y las ondas de agua. Podemos determinar la cantidad de refracción de una onda observando el cambio en la velocidad de la onda y la dirección inicial de la propagación de la onda en relación con la dirección del cambio en la velocidad.
Figura 02: La refracción sigue la ley de Snell
En el caso de la luz, la refracción sigue la ley de Snell. Esta ley establece que para un par dado de medios, la relación entre el valor sen del ángulo de incidencia y el ángulo de refracción es igual a la relación entre las velocidades de fase en esos dos medios y, de manera equivalente, es igual a la relación de índices de refracción de los dos medios.
Normalmente, los prismas y lentes ópticos tienden a usar la refracción de la luz para redirigir la luz, lo que también ocurre en el ojo humano. Allí, el índice de refracción de los materiales tiende a variar con la longitud de onda de la luz; por lo tanto, el ángulo de refracción también varía. Lo llamamos "dispersión", y hace que los prismas y los arcoíris dividan la luz blanca en sus colores espectrales constituyentes.
¿Cuál es la diferencia entre la reflexión interna total y la refracción?
La refracción y la reflexión interna total son fenómenos ópticos que se analizan principalmente en física y química analítica. La diferencia clave entre la reflexión interna total y la refracción es que la reflexión interna total es la apariencia subacuática completa sin pérdida de brillo, mientras que la refracción es el cambio en la dirección de una onda que pasa de un medio a otro.
La siguiente infografía resume la diferencia entre la reflexión interna total y la refracción en forma tabular.
Resumen: reflexión interna total frente a refracción
La reflexión interna total y la refracción son dos fenómenos ópticos. La diferencia clave entre la reflexión interna total y la refracción es que la reflexión interna total es la apariencia subacuática completa sin pérdida de brillo, mientras que la refracción es el cambio en la dirección de una onda que pasa de un medio a otro.
