A medida que la luz viaja a través de un medio dado, viaja en línea recta. Sin embargo, cuando la luz pasa de un medio a un segundo medio, la trayectoria de la luz se dobla. Ocurre la refracción. (Parte de la luz incidente será refractada y parte de ella será reflejada.) Si miras un lápiz sumergido en un vaso medio lleno de agua mientras miras a través del lado del vaso la porción del lápiz ubicada por encima de la superficie del agua, la luz viaja directamente desde el lápiz hasta tu ojo. Dado que esta luz no cambia de medio, no se refractará. Al mirar la porción del lápiz que estaba sumergida en el agua, la luz viaja del agua al aire (o del agua al vidrio al aire). Este rayo de luz cambia de medio y posteriormente sufre refracción. A medida que los haces de luz pasan a través de una lente convexa, los refracta y los reúne, resultando en la convergencia de la luz, por lo que también se le llama lente convergente. Después de ser refractados por la lente, los rayos convergen en el punto focal, F, de la lente. La figura 7-1 muestra dos puntos focales, uno a cada lado de la lente. Podrías girar la lente y funcionará igual. Además, la longitud entre el punto focal y el centro de la lente se llama longitud focal. Los objetos parecen de diferentes colores porque absorben algunos colores (longitudes de onda) y reflejan o transmiten otros colores. Los colores que vemos son las longitudes de onda que son reflejadas o transmitidas. Por ejemplo, una camisa roja se ve roja porque las moléculas de tinte en la tela han absorbido las longitudes de onda de luz del extremo violeta/azul del espectro. La luz roja es la única luz que se refleja de la camisa. Si solo se ilumina una camisa roja con luz azul, la camisa aparecería negra, porque el azul sería absorbido y no habría luz roja para ser reflejada. Una cámara estenopeica es una cámara simple sin lente pero con una pequeña apertura, un agujero. La luz de una escena pasa a través de la apertura y proyecta una imagen invertida en el lado opuesto de la caja, lo que se conoce como el efecto de cámara oscura. La cámara estenopeica funciona sobre el principio de que "la luz viaja en líneas rectas". Los rayos de luz emitidos desde la luz en forma de F viajan en todas direcciones en el aire. Muchos de los rayos golpean la placa del agujero y son bloqueados. Sin embargo, el agujero deja pasar una cierta cantidad de estos rayos que continúan en sus trayectorias hasta que se encuentran con la pantalla donde producen una imagen invertida del objeto. Cuando la luz blanca entra en el prisma, se desacelera y cambia de dirección, se dobla (o se refracta) y se dispersa. La cantidad en que la luz cambia depende de la longitud de onda. La luz roja cambia de dirección lo menos y la violeta lo más. La ley de reflexión rige la reflexión de los rayos de luz en superficies lisas, como metal pulido o espejos de vidrio recubiertos de metal. La normal es una línea imaginaria que es perpendicular a una superficie en el lugar donde la luz golpea la superficie. La ley de reflexión establece que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal a la superficie del espejo se encuentran en el mismo plano. Además, el ángulo de reflexión θr es igual al ángulo de incidencia θi. Si te miras en un espejo, ves tu reflejo en un espejo plano. Las imágenes en un espejo plano son del mismo tamaño que el objeto, están ubicadas detrás del espejo y están orientadas en la misma dirección que el objeto (es decir, "derecha"). A medida que los haces de luz pasan a través de una lente convexa, los refracta y los reúne, resultando en la convergencia de la luz, por lo que también se le llama lente convergente. Usando la ley de Snell y la geometría, puedes predecir las trayectorias de los rayos que pasan a través de las lentes. Para simplificar tales problemas, asume que toda la refracción ocurre en un plano, llamado el plano principal, que pasa a través del centro de la lente. Esta aproximación, llamada el modelo de lente delgada, se aplica a todas las lentes que aprenderás en este libro.