Optica

Óptica
1. Un faro sumergido en un lago dirige un haz de luz hacia la superficie del lago con ˆ = 40º . Encuentra
i
nagua = 1,33 ).
el ángulo refractado (
2. Encuentra el ángulo límite para la reflexión total interna de la luz que pasa del hielo ( n = 1,31 ) al aire.
Haz un dibujo.
3. ¿Cuál es la frecuencia de la luz que tiene una longitud de onda en el aire de 546 nm? ¿Cuál es sufrecuencia en el agua? ¿Y su velocidad en el agua? ¿Y su longitud de onda en el agua? Datos:
nagua = 1,33 .
4. Un haz de rayos de luz llega a la superficie plana de medio cilindro de un material transparente cuyo
n = 2 , formando un ángulo de 45º. Determina con qué ángulo abandonará la superficie cilíndrica.
5. Una fuente luminosa emite luz monocromática de longitud de onda en el vacío λ 0 = 6·10 − 7m (luz
roja), que se propaga en el agua ( n = 1,34 ). Determina: a) la velocidad de propagación de la luz en el
agua; b) la frecuencia y la longitud de onda de la luz en el agua.
6. a) Un rayo luminoso que se propaga en el aire incide sobre el agua de un estanque con un ángulo de
30º. ¿Qué ángulo forman entre sí los rayos reflejado y refractado? b) Si el rayo luminoso se propagase
desde elagua hacia el aire, ¿a partir de qué valor del ángulo de incidencia se presentará el fenómeno
de reflexión total?
7. Un rayo de luz monocromática que se propaga en un medio con n1 = 1,58 penetra en otro medio con
n 2 = 1,23 , formando un ángulo de incidencia de 15º (respecto a la normal) en la superficie de
discontinuidad entre ambos medio. a) Determina el valor del ángulo de refraccióncorrespondiente al
ángulo de incidencia anterior. Haz un esquema. b) Define ángulo límite y calcula su valor en este caso.
8. Un haz luminoso está constituido por dos rayos de luz superpuestos: uno azul, de longitud de onda
450 nm, y otro rojo, de longitud de onda 650 nm. Si este haz incide desde el aire sobre la superficie
plana de un vidrio con un ángulo de incidencia de 30º. Calcula: a) el ánguloque forman entre sí los
rayos azul y rojo reflejados; b) el ángulo que forman entre sí los rayos azul y rojo refractados; c) el
ángulo límite para el rayo rojo al pasar del vidrio al aire. Datos: nazul = 1,55 , n rojo = 1,40 .
9. ¿A partir de qué valor del ángulo de incidencia se presentará el fenómeno de reflexión total en la
superficie de discontinuidad entre el agua y el aire cuando un rayode luz monocromática se propaga del
primer al segundo medio? ¿Qué nombre recibe ese ángulo? El valor del índice de refracción absoluto
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del agua es na =
. Razone la respuesta.
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10. Un rayo de luz blanca incide desde el aire sobre una lámina de vidrio con un ángulo de incidencia de
30º. a) ¿Qué ángulo formarán entre sí en el interior del vidrio los rayos azul y rojo, componentes de la
luzblanca, si los valores de los índices de refracción del vidrio para estos colores son nazul = 1,671 y
n rojo = 1,612 ? b) ¿Cuáles serán los valores de la frecuencia y de la longitud de onda correspondientes
a cada una de estas radiaciones en el vidrio, si las longitudes de onda en el vacío son λ rojo = 656,3 nm y
λ azul = 486,1 nm? Datos: c = 3·10 8 m .
s
11. Un haz de luz roja penetra enuna lámina de vidrio de 30 cm de espesor con un ángulo de incidencia
de 45º. a) Explica si cambia el color de la luz al penetrar en el vidrio y determina el ángulo de refracción.
b) Determina el ángulo de emergencia. ¿Cuánto tiempo tarda la luz en atravesar la lámina de vidrio?
12. Una lámina de vidrio de caras planas y paralelas, situada en el aire, tiene un espesor de 8 cm y un
índice derefracción n = 1,6 . Para un rayo de luz monocromática que incide en la cara superior de la
lámina con un ángulo de 45º averigua: a) los valores del ángulo de refracción en el interior de la lámina
y del ángulo de emergencia correspondientes; b) el desplazamiento experimentado por el citado rayo al
atravesar la lámina.
13. A una lámina de caras planas y paralelas ( n = 1,50 ) llega un rayo de luz...