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9469 palabras 38 páginas
CAPITULO XXXIII
NATURALEZA Y PROPAGACIÓN DE LA LUZ
EJERCICIOS
Sección 33.2 Reflexión y refracción
1.

Cierto haz de luz tiene una longitud de onda de 650 nm en el vacío, a) ¿Cuál es la rapidez de esta luz en un líquido cuyo índice de refracción a esta longitud de onda es de 1.47? b) ¿Cuál es la longitud de onda de estas ondas en el líquido?
Solución:
a) v 
b) λ 

2.

c
3.00  108 m s

 2.04  108 m s . n 1.47

λ 0 (6.50  10 7 m)

 4.42  10 7 m. n 1.47

Luz con una frecuencia de 5.80 x 1014 Hz se propaga en un bloque de vidrio cuyo índice de refracción es de 1.52.
¿Cuál es la longitud de onda de la luz: a) en un vacío, b) en el vidrio?
Solución:
a) λ vacío 

c 3.00  108 m s

 5.17  10 7 m. f 5.80  1014 Hz

3.00  108 m s
c
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¿Qué determina la dirección final de la luz en la última tableta?
Solución:
a) Sea na el índice de refracción de la primera tableta, nb el índice de refracción de la tercera y última tableta y también sea n1, el índice de refracción de la tableta de en medio.
Primera interfase: na sen  a = n1 sen  1
Segunda interfase: n1 sen  1 = nb sen  b
Combinando estas dos ecuaciones nos resulta n a sen  a = nb sen  b

b) Para N tabletas, donde na es el índice de refracción de la primera tableta y n b el índice de refracción de la última tableta, na sen  a = n1 sen  1 , n1 sen  1 = n2 sen  2 ,…, nN - 2 sen  N 2 = nb sen  b . Esto nos resulta na sen  a = nb sen  b . La dirección final de la luz depende del ángulo de incidencia en la primera y última tableta. 10.

Una placa de vidrio horizontal de lados paralelos y un índice de refracción de 1.52 está en contacto con la superficie del agua de un tanque. Un rayo que llega desde arriba en el aire forma un ángulo de incidencia de 35º con la normal a la superficie superior del vidrio. a) ¿Qué ángulo forma el rayo refractado en el agua con la normal a la superficie? b) ¿Cómo depende este ángulo del índice de refracción del vidrio?
Solución:
n

 1.00


 arcsen  aire sin  aire   arcsen  sen 35.0   25.5.
a) agua
 nagua

1
.
33




b) Estos cálculos no dependen del vidrio porque podemos omitir este paso en los cálculos:

naire senθaire  nvidriosenθvidrio 

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