Al tratar de comprender la refracción de la luz cuando incide en un medio más lento, mucha gente parece iluminarse con la analogía de la 'banda de música' o de los 'soldados que marchan', que 'explica' que cuando un pelotón marcha en línea recta sobre una camino de concreto golpea el lado del camino en ángulo y se adentra en un pantano, el soldado que es el primero en golpear el pantano comenzará a caminar más lento mientras que los soldados que todavía están en el camino continúan a la velocidad anterior. Esto supuestamente explica intuitivamente por qué la banda de música cambia de dirección.
No entiendo cómo funciona esto en absoluto, los soldados que golpean el medio más lento comenzarán a caminar más lento, pero ¿por qué demonios cambiarían de dirección también? Tal como lo veo, la primera línea de soldados formará un ángulo diferente a la dirección en la que marcha el pelotón después de haber llegado a la interfaz, pero el pelotón debería seguir yendo exactamente en la misma dirección, incluso si los soldados chocan entre sí. porque el chico de enfrente está disminuyendo la velocidad. ¿Me estoy perdiendo algo en la analogía o la analogía es realmente mala (que estoy empezando a sospechar fuertemente)?
No imagine la dirección de la columna, sino la dirección de la primera fila. Supongamos que la primera fila de soldados llevara una barra horizontal, el de la izquierda que golpea el pantano disminuiría la velocidad mientras que el de la derecha todavía se movía rápidamente, por lo que la barra (=frente de onda) cambiaría de dirección.
Es una analogía un poco mala. Una mucho mejor es:
Imagina que estás en una playa y tienes que alcanzar a alguien en el agua. Podrías correr hasta el punto más cercano del agua y nadar en diagonal, pero suponiendo que nades más lento de lo que corres, esto te llevaría más tiempo. O puede correr todo el camino a lo largo de la playa hasta el punto más cercano a la persona y nadar la distancia más corta, pero aún así es un camino más largo de lo necesario.
Pero hay un punto en la playa en el que si corres hasta ese punto y luego nadas, minimizarás el tiempo total empleado. El punto dependería solo de la proporción de tu velocidad al correr y nadar. Esto es exactamente lo que hace la luz. Se llama principio de Fermat y es una de las cosas más fundamentales de la física.
floris