optica10 1

ÓPTICA

FCA 10

ANDALUCÍA

1. a) Explique los fenómenos de reflexión y refracción de la luz.
b) ¿Tienen igual frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación la
luz incidente, reflejada y refractada? Razone sus respuestas.
2. Un teléfono móvil opera con ondas electromagnéticas cuya frecuencia es
1,2·109 Hz.
a) Determine la longitud de onda.
b) Esas ondas entran en un medio en el que lavelocidad de propagación se
reduce a 5c/6. Determine el índice de refracción del medio y la frecuencia y
la longitud de onda en dicho medio.
c = 3·108 m s-1 ; naire = 1; vsonido = 340 m s-1
3. a) Explique qué es el ángulo límite y qué condiciones deben cumplirse para
que pueda observarse.
b) Razone por qué la profundidad real de una piscina llena de agua es mayor
que la profundidad aparente.
4. Unaantena emite una onda de radio de 6·107 Hz.
a) Explique las diferencias entre esa onda y una onda sonora de la misma
longitud de onda y determine la frecuencia de esta última.
b) La onda de radio penetra en un medio material y su velocidad se reduce
a 0,75 c. Determine su frecuencia y su longitud de onda en ese medio.
c = 3·108 m s-1 ; v(sonido en el aire) = 340 m s-1
5. a) Explique el fenómeno dedispersión de la luz.
b) ¿Qué es el índice de refracción de un medio? Razone cómo cambian la
frecuencia y la longitud de onda de una luz láser al pasar del aire al interior
de una lámina de vidrio.
6. Un haz láser que se propaga por un bloque de vidrio tiene una longitud de
onda de 550 nm. El haz emerge hacia el aire con un ángulo de incidencia
de 25º y un ángulo de refracción de 40º.
a) Calculeel índice de refracción del vidrio y la longitud de onda de la luz
láser en el aire.
b) Razone para qué valores del ángulo de incidencia el haz láser no sale
del vidrio.
c = 3·108 m s-1 ; naire = 1

Fco. González Funes

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ANDALUCÍA

1.- a) Cuando un rayo luminoso incide en la superficie de separación de dos medios
distintos, parte de la energía luminosa sigue propagándose en elmismo medio (se
refleja) y parte pasa a propagarse por el otro medio con una velocidad distinta (se
refracta).
Si el rayo incidente forma un ángulo iˆ con la normal a la superficie, puede demostrarse
experimentalmente que:

- El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal a la superficie se encuentran en el
mismo plano.
-

El ángulo de incidencia ( iˆ ) y el de reflexión ( iˆ ' ) son iguales.

estosdos hechos se agrupan en lo que se conoce como ley de la reflexión.
Cuando la luz se propaga por un medio transparente distinto del vacío, lo hace siempre a
una velocidad menor.
Se denomina índice de refracción, n, de un medio transparente a la relación entre la
velocidad la luz en el vacío, c, y la velocidad de la luz e el medio, v.
n=

c
v

Cuando la luz pasa de un medio con un índice derefracción n1 a propagarse en otro
medio con un índice de refracción n2(al tener distinto n tendrán distintas velocidades),
sufre una desviación de su trayectoria original

debido a la diferencia de velocidades y según el principio de Huygens, el rayo
refractado se acercará a la normal con relación al incidente si la velocidad en el segundo
medio es menor (figura a), mientras que se alejará de la normalsi la velocidad en ese
nuevo medio es mayor (figura b)

Fco. González Funes

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FCA 10

ANDALUCÍA

1.- a) (continuación) Si llamamos rˆ al ángulo que forma el rayo refractado con la
normal, experimentalmente se puede comprobar que:
- El rayo incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie se encuentran
en el mismo plano
- El ángulo de refracción rˆ , depende del ángulo deincidencia iˆ
- El ángulo de refracción depende de la relación entre los índices de refracción
de los medios.
estos tres hechos se agrupan en lo que se conoce como ley de la refracción, que
expresada matemáticamente recibe el nombre de ley de Snell
n1 ⋅ sen iˆ = n2 ⋅ sen rˆ
b) La luz incidente y la reflejada tienen la misma frecuencia, longitud de onda y
velocidad de propagación puesto que se propagan...