Ecuaciones de Fresnel

Su nombre hace honor al físico francés Augustin-Jean Fresnel, quien estudió el comportamiento de la luz al desplazarse entre medios que tienen índices de refracción distintos.Cuando una onda electromagnética que se desplaza por un medio caracterizado por un índice de refracción, incide sobre la interfaz con otro medio que posee un índice de refracciónLas fórmulas de Fresnel dan una descripción completa y detallada del comportamiento de la onda, tanto en la onda que se refleja como en la onda que se transmite al segundo medio.Consideraremos que la onda electromagnética está polarizada elípticamente, ésta siempre va a poder expresarse mediante dos vectores perpendiculares en el plano de incidencia.y al vector perpendicular a éste plano comoSimplificando el problema, sin perder generalidad, podemos describir a estos vectores así: (1)que nos da la dirección del campo magnético.Los ángulos que los rayos incidente, reflejado y refractado forman con la normal a la interfaz son θi, θr y θt, respectivamente.Los coeficientes de reflexión y transmisión representan los ratios de intensidad incidente que se reflejan y transmiten respectivamente.Para unos n1 y n2 dados, existe un ángulo característico para el cual, el valor de RP se hace cero, y una onda incidente, polarizada en P, es totalmente refractada.En el caso en que se pasa de un medio de mayor densidad a otro menor (n1 > n2), según se va aumentando el ángulo de incidencia, se llega a un punto en que toda la luz es reflejada.En ángulo de incidencia que forma el rayo, en esta situación, se denomina Ángulo Crítico, y en este punto, RS = RP = 1.Cuando el rayo incidente es aproximadamente normal a la superficie entre medios, (θi ≈ θt ≈ 0), los coeficientes de reflexión y transmisión esta dados por: Para el vidrio común, el valor de la reflexión esta alrededor del 4%.No obstante, nótese que la reflexión en una ventana de vidrio, se da tanto en la cara externa como en la interna, y por lo tanto, parte de la luz transmitida vuelve a reflejarse un número indefinido de veces entre las dos caras del vidrio, y con intensidad decreciente.Se aprovecha en óptica para la fabricación de coberturas que pueden disminuir la reflectividad, o que puedan ser usadas como filtro óptico.NOTA: la discusión dada en este artículo asume que la permeabilidad μ, es igual a la permeabilidad del vacío, μ0, en ambos medios.