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Relación de Problemas nº 3. 1ª Eval.- Curso 2008-09
Bloque: Luz y Óptica
Tema: Naturaleza de la Luz
1.-Un rayo de luz monocromática emerge desde el interior de un bloque de vidrio hacia el aire.
Si el ángulo de incidencia es de 19,5 º y el de refracción de 30º:
a)
Determina el índice de refracción y la velocidad de propagación de la luz en el vidrio.
Sol : n =1,50 ; v = 2· 108 m/s
b)
Como sabes, pueden existir ángulos de incidencia para los que no hay rayo refractado: es
decir, no sale luz del vidrio. Explica este fenómeno y calcula los ángulos para los que tiene lugar.
Datos: c = 3 · 108 m ·s-1; n aire = 1
Sol:   41,8º
2.-Se considera un vaso cilíndrico lleno de agua hasta el borde. En el fondo hay un espejo plano.
Un rayo de luz monocromática incide con un ángulo de 30º sobre la superficie. El rayo llaga al
espejo del fondo, se refleja y vuelve a salir a la superficie.
a) Completa el esquema adjunto de la marcha del rayo.
b) Calcula el ángulo que se ha desviado en total el rayo
Incidente.
Sol : 60 o con el ángulo de incidencia
c) Para algún ángulo de incidencia , ¿puede ocurrir una
una reflexión total del rayo al pasar del agua al aire?
Justifícalo.
3.-Explica la dispersión de la luz blanca por un prisma óptico. ¿Para qué luz, roja o violeta,
presenta un menor índice de refracción?
4.-¿Qué es el índice de refracción de un material transparente? ¿Su valor puede ser menos que 1?
5.-Los índices de refracción del aire y del diamante son, respectivamente, 1,0 y 2,4. Explica
razonadamente en cuál de dichos medios se propaga la luz con mayor velocidad.
6.-Explica el fenómeno de la reflexión total. Calcula el ángulo límite cuando la luz pasa de un
medio con índice de refracción 1,8 al aire.
Sol : 33,75
7.-La longitud de onda de luz láser roja de helio-neón en el aire es de 632,8 · 10-9 m:
a) ¿Cuál es su frecuencia? Sol : 4,74 ·10 14 Hz
b)¿Cuál es su longitud de onda en un vidrio que posee un índice de refracción de 1,5?
Sol : 421,9 · 10 –9 m
c) ¿Cuál es su velocidad en el vidrio? Sol : 2 · 10 8 m /s
Física 2º de Bachillerato.-
Relación de Problemas nº 3. 1ª Eval.- Curso 2008-09
8.-Un haz luminoso está constituido por dos rayos de luz superpuestos: uno azul de longitud de
onda 450 mm y otro rojo de longitud de onda 650 mm. Si este haz incide desde el aire sobre la
superficie plana de un vidrio con un ángulo de incidencia de 30º, calcula:
a) El ángulo que forman entre sí los rayos azul y rojo reflejados. Sol : 0 o
b) El ángulo que forman entre sí los rayos azul y rojo refractados. Sol : 2,1 o
Datos: Índice de refracción del vidrio para el rayo azul: nazul = 1,55
Índice de refracción del vidrio para el rayo rojo: nrojo = 1,40
9.-Un haz de luz de 600 nm de longitud de onda en el aire pasa de este medio al diamante (índice
de refracción, n = 2,4), Obtén:
a) La frecuencia de la luz. Sol : 5 ·10 14 s-1
b) La longitud de onda de dicha luz en el diamante. Sol : 250 ·10-9 m
c) El ángulo crítico para la reflexión total entre el diamante y el aire. Sol : 24,6 o
10.- El índice de refracción de un determinado tipo de vidrio vale 1,66 para la luz con longitud
de onda en el vacío de 4 ·10-7 m y 1,61 cuando la longitud de onda es de 7 ·10-7 m. Calcula los
ángulos de refracción en cada caso si la luz incide desde el aire sobre el vidrio bajo un ángulo de
45o .
Sol : 25,21 o , 26,05 o .
11.- Un foco luminoso se encuentra dentro de una piscina llena de agua cuyo índice de refracción
es 1,30. Calcula la velocidad de la luz en el agua y el ángulo límite para la salida del agua al aire.
Datos: Velocidad de la luz en el vacío = 3 · 10 8 m /s.
Sol .
Física 2º de Bachillerato.-