¿La curvatura del láser al salir del cristal se debe a que el medio en el que incide no es homogéneo?
Al hacer incidir un haz láser sobre una de las paredes de un cenicero de cristal el haz que se proyecta sobre una pared es una curva. En las siguientes figuras muestro el cenicero y la curva proyectada sobre la pared. El láser incide en el una pared del cenicero y luego sale de éste y se proyecta en una pared formando una curvatura, tengo la duda de si este efecto se debe a que la luz se propaga en un medio no homogéneo.
La única manera de desviar así en forma curva la trayectoria del rayo laser, es cuando la densidad del medio aumenta progresivamente, Seguramente el cristal, en esa dirección acusa una densidad variable. Obviamente algo imperceptible a simple vista. Muy interesante la fotografía.
¿Y esta densidad variable provoca o implica un índice de refracción variable del cristal?
Si porque si el rayo del luz moviéndose en el aire atraviesa una capa de densidad mayor, el rayo seguirá seguirá la trayectoria que le lleve el menor tiempo para atravesarla ( Principio de Fermat) desviándose de acuerdo con la diferencia de densidades. Como consecuencia la velocidad de propagación del rayo será menor cuando el mismo debe atravesar un medio más denso.
El indice de Refracción n = Velocidad de luz en un medio / Velocidad de la luz en el vacío.
La Ley de Snell predice que si el rayo de luz moviéndose en un medio de densidad n1 debe atravesar y pasar una capa de densidad n2 se cumple la relacion;
n1 sen fi 1 = n2 sen fi 2:
n1 = indice de refraccion del medio 1
n2 = indice de refraccion del medio 2
Los ángulos fi se miden respecto de la normal a la superficie, es decir la perpendicular a la misma en el punto de contacto del haz :
Si las capas refringentes ( así se llaman) ocurren una a continuación de la otra, el indice n variará también con continuidad, desviando ( y curvando) la trayectoria del rayo.
El gráfico siguiente te ilustra la situación, y representa la desviación del haz luminoso en medios de conducción no homogéneos, Por ejemplo soluciones que presentan densidad creciente conforme aumenta la profundidad por acción de la gravedad, o la propia atmósfera terrestre cuya densidad disminuye continuamente con la altura.
Densidad menor ; capa amarilla.
Densidad mayor: capa gris.
