a) Explique los fenómenos de reflexión y refracción de la luz y las leyes que los rigen
b) Explique con la ayuda de un esquema el fenómeno de la reflexión total e indique en qué situaciones puede darse.
Solución apartado a) Ver la correspondiente entrada de teoría aquí
Solución apartado b) Ver la correspondiente entrada de teoría aquí
Cuando un haz de luz de 5.1014 Hz penetra en cierto material su velocidad se reduce a 2c/3.
a)Determine la energía de los fotones, el indice de refracción del material y la longitud de onda de la luz en dicho medio.
b)¿Podría propagarse la luz por el interior de una fibra de ese material sin salir al aire? Explique el fenómeno y determine el valor del ángulo límite.
c = 3.108 s-1 ; h = 6,62.10-34 J s
Un haz de luz roja que viaja por el aire incide sobre una lámina de vidrio de 30 cm de espesor. Los haces reflejado y refractado forman ángulos de 30° y 20°, respectivamente, con la normal a la superficie de la lámina.
a) Explique si cambia la longitud de onda de la luz al penetrar en el vidrio y determine el valor de la velocidad de propagación de la luz en el vidrio.
b) Determine el ángulo de emergencia de la luz (ángulo que forma el rayo que sale de la lámina con la normal). ¿Qué tiempo tarda la luz en atravesar la lámina de vidrio?
naire = 1 ; c =3 .108 m s-1
a) Explique los fenómenos de reflexión y refracción de la luz y las leyes que los rigen.
b) Una superficie plana separa dos medios de índices de refracción n1 y n2 y un rayo de luz incide desde el medio de índice n1. Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: D si n1>n2 , el ángulo de refracción es menor que el ángulo de incidencia: ii) si n1<n2, a partir de un cierto ángulo de incidencia se produce el fenómeno de reflexión total.
Solución apartado a): Mirar correspondiente entrada de teoría aquí.
Un rayo de luz que se propaga por un medio a una velocidad de 165 km s -1 penetra en otro medio en el que la velocidad de propagación es 230 km s -1.
a) Dibuje la trayectoria que sigue el rayo en el segundo medio y calcule el ángulo que forma con la normal si el ángulo de incidencia es de 30º.
b) ¿En qué medio es mayor el índice de refracción? Justifique la respuesta.
Un foco luminoso puntual está situado bajo la superficie de un estanque de agua.
a) Un rayo de luz pasa del agua al aire con un ángulo de incidencia de 30º. Dibuje en un esquema los rayos incidente y refractado y calcule el ángulo de refracción
b) Explique qué es el ángulo límite y determine su valor para este caso.
naire = 1 ; nagua = 1,33
a) Razone si tres haces de luz visible de colores azul, amarillo y rojo, respectivamente: i) tienen la misma frecuencia; ii) tienen la misma longitud de onda; iii) se propagan en el vacío con la misma velocidad. ¿Cambiaría alguna de estas magnitudes al propagarse en el agua?
b) ¿Qué es la reflexión total de la luz? ¿Cuándo puede ocurrir?
Indique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones, razonando las respuestas:
a) La velocidad de propagación de una onda armónica es proporcional a su longitud de onda.
b) Cuando una onda incide en la superficie de separación de dos medios, las ondas reflejada y refractada tienen igual frecuencia e igual longitud de onda que la onda incidente.
a) Enuncie las leyes de la reflexión y la refracción de la luz. Explique las diferencias entre ambos fenómenos.
b) Sea un recipiente con agua cuya superficie está cubierta por una capa de aceite. Realice un diagrama que indique la trayectoria de los rayos de luz al pasar del aire al aceite y después al agua. Si un rayo de luz incide desde el aire sobre la capa de aceite con un ángulo de 20º , determine el ángulo de refracción en el agua. ¿Con qué velocidad se desplazará la luz por el aceite?
Solución apartado a) Mirar correspondiente entrada de teoría aquí
Un rayo de luz monocromática, que posee una longitud de onda de 6 ·10-7 m en el aire, incide con un ángulo de 30º sobre la superficie del agua, cuyo índice de refracción es 1,33. Calcule:
a) La frecuencia, la velocidad de propagación y la longitud de onda de la luz en el agua.
b) El ángulo que forman entre si el rayo reflejado y el refractado.
c = 3 ·108 m s-1
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