¿Cómo afecta la velocidad de la luz en un medio a la refracción?

Los rayos de luz golpean una lente convexa y convergen en un punto focal después de pasar, como se muestra en el siguiente diagrama:

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Es obvio al mirar aquí que los rayos de luz viajan diferentes distancias al punto focal pero llegan al mismo tiempo. Los fotones que viajan a lo largo del eje principal viajan en línea recta y pasan más tiempo en el medio. Leí que el medio (de vidrio en este caso) ralentiza la luz debido a una interacción débil. Un avión que frena perdería altitud como la luz que cambia de rumbo en la mitad superior de la lente. Simplemente no entiendo cómo se cambia la dirección de los rayos de luz hacia arriba en la mitad inferior de la lente.

Para ser muy franco, digamos que 5 fotones individuales viajan a lo largo de cada uno de los 5 ejes que se muestran golpeando la lente al mismo tiempo...

A) ¿Llegan al punto focal al mismo tiempo?

B) ¿Cómo es que la desaceleración en el medio hace que los fotones cambien de dirección tanto hacia arriba como hacia abajo y permite que el fotón en el eje principal continúe sin verse afectado?

PD: puedo ver que los rayos de luz se refractan, pero parece que no puedo vincular esto con la velocidad

De antemano, gracias por explicar esto.

¿Conoces la ley de Snell? en.wikipedia.org/wiki/Snell's_law
@ user47014 - gracias por eso. Puedo trabajar en eso desde allí. Parece que este tipo de diagramas están demasiado simplificados, ya que también se debe representar el ángulo de salida del medio.

Respuestas (1)

La óptica de rayos es una herramienta de simplificación útil para realizar cálculos pero no muy útil para comprender el comportamiento de la luz. Si desea comprender por qué la luz se dobla cuando cambia de medio, debe considerar la luz como una onda, no como una partícula. El principio de Huygens-Fresnel explicará el resto.

Gracias por su respuesta. Parece que me equivoco al concluir que la luz se ralentiza en un medio. En un medio que no es vacío, la luz debe seguir un camino que no es recto para mantener c
@Wookie light va directo en todos los medios homogéneos. Lo que se ralentiza es la velocidad de fase, no la velocidad de la luz: "La relación entre la velocidad de la luz c y la velocidad de fase vp se conoce como índice de refracción" fuente en.wikipedia.org/wiki/…
@Wookie, ¿por qué vinculó este documento? ¿Cómo se relaciona con mi respuesta?
@Wookie, la curva resulta del principio de "tiempo mínimo" de Fermat (tiempo = velocidad de fase x distancia). Sin embargo, esa velocidad no es c, es la velocidad de fase (la velocidad de fase depende del índice de refracción).
has sido muy bueno para cubrir esta pregunta, gracias
¿Cómo afecta la velocidad de la luz en un medio a la refracción?
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