¿Espejismo, refracción?. ¿Tal vez las dos?

Nuestros abuelos nos decian que en dias muy claros era posible, desde la montaña del Tibidabo en Barcelona, o desde la Mola en el macizo de Sant Llorenç, ver la silueta de la isla de Mallorca.

Todo ello nos parecía una anécdota y decíamos que las nubes en el horizonte les causaban la confusión. No hay que olvidar que Mallorca se encuentra a 190 Km en línea recta de la costa de Barcelona.

La distancia máxima a la que una persona de estatura normal puede divisar el horizonte del mar, situándose en la orilla de la playa es de aproximadamente 5 Km. de distancia. Para una altura de 900 m. la distancia máxima podría llegar a los 115 Km. Por lo que como máximo, en condiciones ideales, sólo debería vislumbrarse la cima del pico más alto de la isla; el Puigmajor.
Pero estos dias las redes sociales bullen con la imagen obtenida, el pasado 6 de noviembre, por el fotógrafo Robert Ramos desde el Tibidabo, en la que se puede apreciar el contorno de la isla.

Si tenemos en cuenta la altura sobre el nivel del mar a la que se encuentra la cima del Tibidabo (550 m.), y la distancia a la que se encuentra Mallorca, nos hace falta algo más para completar esta visión.

Y es aquí donde entra la refracción para conseguir observar este fenómeno. Evidentemente deben confluir también una serie de factores meteorológicos favorables para que este efecto sea posible.

Cómo se produce la refracción

La refracción se produce cuando la luz pasa de un medio de propagación a otro con una densidad óptica diferente, sufriendo un cambio de rapidez y un cambio de dirección si no incide perpendicularmente en la superficie. Esta desviación en la dirección de propagación se explica por medio de la ley de Snell*. Esta ley, así como la refracción en medios no homogéneos, son consecuencia del principio de Fermat*, que indica que la luz se propaga entre dos puntos siguiendo la trayectoria de recorrido óptico de menor tiempo.

Por otro lado, la velocidad de la penetración de la luz en un medio distinto del vacío está en relación con la longitud de la onda y, cuando un haz de luz blanca pasa de un medio a otro, cada color sufre una ligera desviación. Este fenómeno es conocido como dispersión de la luz. Por ejemplo, al llegar a un medio más denso, las ondas más cortas pierden velocidad sobre las largas (ej: cuando la luz blanca atraviesa un prisma). Las longitudes de onda corta son hasta 4 veces más dispersadas que las largas lo cual explica que el cielo se vea azulado, ya que para esa gama de colores el índice de refracción es mayor y se dispersa más.

En la refracción se cumplen las leyes deducidas por Huygens que rigen todo el movimiento ondulatorio:

• El rayo incidente, el reflejado y el refractado se encuentran en el mismo plano.
• Los ángulos de incidencia y reflexión son iguales, entendiendo por tales los que forman respectivamente el rayo incidente y el reflejado con la perpendicular (llamada Normal) a la superficie de separación trazada en el punto de incidencia.

La velocidad de la luz depende del medio por el que viaje, por lo que es más lenta cuanto más denso sea el material y viceversa. Por ello, cuando la luz pasa de un medio menos denso (aire) a otro más denso (cristal), el rayo de luz es refractado acercándose a la normal y por tanto, el ángulo de refracción será más pequeño que el ángulo de incidencia. Del mismo modo, si el rayo de luz pasa de un medio más denso a uno menos denso, será refractado alejándose de la normal y, por tanto, el ángulo de incidencia será menor que el de refracción. Así podemos decir que la refracción es el cambio de dirección de la propagación que experimenta la luz al pasar de un medio a otro.

"Es un efecto óptico gracias al cual, por una diferencia de densidad en la atmósfera, se produce un reflejo de lo que hay detrás. Los rayos de la luz se curvan un poco y te dejan ver más allá ", nos cuenta el fotógrafo Robert Ramos, autor de la imagen. "Pasa lo mismo cuando contemplas una puesta de sol en el mar. Puedes ver el sol gracias a este efecto, pero en realidad el sol ya no está ".

"Para demostrar la refracción podemos realizar un experimento muy sencillo", dice Robert Ramos. "Coges la tapa de un tarro de mermelada, lo colocas boca arriba sobre una mesa y pones una moneda en el interior. Luego vas bajando la vista hasta que llega un punto en que dejas de ver la moneda porque ya no tienes ángulo de visión. Cuando dejas de ver la moneda, pides a alguien que llene la tapa con un poco de agua. Sin moverte volverás a ver la moneda gracias a la refracción de la luz. Un efecto similar al que se produce cuando pones un lápiz en un vaso de agua y el lápiz se tuerce ".

De todas formas esta no ha sido la única vez que se ha podido observar este fenómeno este año, desde el Observatori Fabra se pudo capturar esta otra fotografía el pasado 22 de enero de 2013.

Para saber más:

- Ley de Snell-Descartes

- Principio de Fermat

Crédito de las imágenes: Robert Ramos, AlfonsPC-Observatori Fabra, Jordi Costa.

Fuentes: Wikipedia, Blog Naútica. taringa.net