Junio 10-11, Opción B

a)      Enuncie e ilustre detalladamente las leyes que rigen los fenómenos de reflexión y refracción de un haz de luz.

b)      Un haz de luz de frecuencia f = 5.10¹⁴ s^-l incide sobre un vidrio de índice de refracción n = 1,52 y anchura d. Si el ángulo que forma el haz incidente con la normal en el aire (n_aire= 1,00) es de 30°, determine:

b1    La longitud de onda del haz de luz en el aire y en el vidrio.

b2    El ángulo que forma el haz con la normal mientras atraviesa el vidrio y cuando emerge de nuevo en el aire.

Datos: c = 3,00·10⁸ m/s

 SOLUCIÓN

 a)      Consultar ejercicio Septiembre 0708, Opción A

 b)       

 b1    Longitud de onda en el aire:

Recordando que la velocidad de propagación se puede hallar a partir de la longitud de onda por la frecuencia:

 Longitud de onda en el vidrio:

En primer lugar hallamos la velocidad de propagación de la luz en el vidrio (definición de índice de refracción de la luz en un medio material).

 Y de la misma forma que en el caso anterior:

b2    Aplicando la Ley de Snell para la refracción, considerando medio incidente el aire y medio refractado el vidrio:

 Aplicando de nuevo la ley de Snell, considerando medio incidente el vidrio y medio refractado el aire

Resultado esperado ya que se trata de un sistema de caras planas y paralelas. El rayo sale del sistema con un ángulo igual que el de entrada, paralelo al rayo incidente y desviado una distancia “δ “que depende del grosor de la lámina, del ángulo de incidencia y del ángulo de refracción r’.