Exámen de física ondas electromagnéticas

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  Alumno     :    Luís Alfonso Muñiz Vázquez  Fecha         :    30/NOV/2010  Asignatura  :   Fundamentos Físicos de la Ingeniería  Ejercicios     :  Trabajo sobre  PEC‐3  Consultor   :   D. Asier Ibeas Hernández    PREGUNTA 1
• Indicad y justificad cuál de las siguientes afirmaciones en relación a la propagación de las ondas electromagnéticas es cierta.

  Universitat Oberta de Catalunya 

(a)

La luz se propaga siempre a la misma velocidad y ésta velocidad es independiente del medio en el que lo haga.

FALSO: La luz es una forma de energía radiante. La velocidad es una característica del medio en el que se propaga la luz y se mide por el índice de refracción (n), que es la razón entre la velocidad en el vacío y la del nuevo mediocontemplado. (b)

Sin la atmósfera no podríamos ver ningún objeto ya que ella proporciona el soporte imprescindible para la propagación de las ondas electromagnéticas.

FALSO: La luz, además de conceptuarla como energía radiantre, es una forma de radiación electromagnética y como tal, se propaga por el espacio sin necesidad de un medio, por lo cual se pueden propagar en el vacío. Sucede gracias aque las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de los campos eléctrico y magnético. O sea: Debido al fenómeno de variación regular de esas magnitudes. (c)
Podemos observar las estrellas lejanas gracias a que la luz no necesita un medio para propagarse.

CIERTO: Efectivamente: Los cuerpos celestes emiten luz (entre otras radiaciones electromagnéticas). Dentro delespectro electromagnético se incluyen las de longitud de onda de la franja aprox. de 400 a 700 nm , que constituyen el espectro visible. Llega a nuestras retinas gracias a que, como radiación Electromagnética, no necesita de un medio para su propagación. Se propaga a través del canal, que a veces puede ser un medio físico y otras no. (Eso sí, estamos considerando en este caso el vacío comoausencia de medio, aunque se acepte a día de hoy como medio
….¿??? Si además contemplamos que el espacio no fuera vacío sino que está lleno de polvo interestelar y gases…pues ....). Es más filosófico que científico el tratamiento del vacío perfecto.

(d)

Todas las respuestas anteriores son falsas.

FALSO: Como hemos argumentado, hay una respuesta cierta.

Fdo.: Luís Alfonso MuñizVázquez.

Estudiante UOC Fundamentos Físicos de la Ingeniería - ITTTelemática.

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PREGUNTA 2
Una onda plana monocromática que viaja por el vacío viene descrita por el fasor campo eléctrico definido por:

 




,

Indicad y justificad cuál de las siguientes opciones es verdadera. El campo magnético fasor está dado por:



(a) (b) (c) (d)

                  

     

, , ,

 

,

     

 



           

 

 

 

 

   

í .



Demostraremos que la única solución correcta es la (b), pues la dirección de propagación es la del eje Z, el campo eléctrico vibrará en el eje X y el campo magnético debe de tener la dirección del eje Y : Pues:      y     .



Se tiene que cumplir:   1      
      ;       0, 0, 1 1 √3
,

, 0, 0

Así:
  1   1 0 √3                0 1 0 0   1     1 √3
,

,

  0 1

0 0

1 0

1

1

√3

,

 

 

,

H0

Fdo.: Luís Alfonso Muñiz Vázquez.

Estudiante UOC Fundamentos Físicos de la Ingeniería - ITTTelemática.

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PREGUNTA 3.

Se dispone de una fuente de luz en el interior de un cubo lleno con aceite de índicede refracción n = 1,46. Un rayo que se propaga por el aceite incide con un ángulo de 35º (medido desde la perpendicular a la superficie) sobre la superficie. Indicad cuál de las siguientes respuestas en relación a los ángulos de reflexión, θr, y de refracción, θt, es cierta y por qué. a) b) c) d)       68,04°      
 56,87°      

35°
35°

35°       35°      

56,87° 68,04°...
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