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Problemas adicionales de óptica física
1. ¿Que representa el índice de refracción de una sustancia? ¿Por qué el valor de n no puede ser inferior a
1?
2. ¿Cuál es la condición que debe cumplir para que se produzca el fenómeno de reflexión total? Realizar un
esquema.
3. El índice de refracción de un material transparente es de 1,5.
a. Calculá la velocidad dentro del material.
b. Desde el aire llegue un rayo luminoso que incide sobre la superficie del material transparente en
un ángulo de 25º, calcular el ángulo refractado.
c. Calcular el valor del ángulo limite del material.
4.
¿Cuál es la relación que existe entre el índice de refracción y la velocidad de propagación?
5. Si el índice de refracción de cierto material transparente es de 1,5 y la frecuencia de una onda es de 5 x
1014 Hz. ¿Cuánto vale la longitud de onda de la luz dentro del material transparente?
6. Un rayo de luz monocromática de longitud de onda 600 nm incide desde el aire hacia un vidrio con un
ángulo de refracción de 30º. Sabiendo que el n = 2,4:
a. calcula el ángulo de refracción.
b. La velocidad de propagación dentro del material.
c. La longitud de onda en el material.
7. La velocidad de propagación de la luz en cierto cristal es de 1,7 x 108 m/s
a. ¿cuál es el índice de refracción del cristal?
b. Si la luz incide desde el aire a este cristal con un ángulo de 30°, calcular el ángulo de refracción y
dibujar la trayectoria del rayo
c. Si la luz es de color rojo ( = 680 nm en el vacío), ¿cuál será su longitud de onda en el cristal?
8. Para conocer la velocidad de la luz en un vidrio de reciente fabricación, se hace incidir un haz
monocromático desde el vidrio al aire con un ángulo de 28º y se observa que se refracta con un ángulo de
45º. ¿Cuál será la velocidad de la luz y el índice de refracción del vidrio? Representa el problema
gráficamente. ¿Cuál será el ángulo límite para el vidrio antes mencionado? Realizar un esquema
9. Un haz de luz monocromático viaja como se ve en la figura:
Aire (n = 1)
30°
Vidrio (n = 1.5)
Medio 3
40°
a) Hallar el ángulo incidente (Aire – Vidrio)
b) Hallar la velocidad de la luz dentro del vidrio
c) Hallar el índice de refracción del medio 3
10. Elegir la respuesta correcta. Justificar
a) Si el índice de refracción de un determinado medio es 2 significa que:
i. La velocidad de la luz en ese medio es el doble que en el vacío.
ii. La velocidad de la luz en ese medio es la mitad que en el vacío.
iii. La velocidad de la luz en ese medio es 2x108 m/seg
iv. La luz se refractará dos veces al pasar del aire al medio
Dato: v luz en el aire = 3x108 m/seg.
b) El láser de color rojo cuando pasa del vidrio para el aire tiene:
i. Velocidad disminuida, longitud de onda disminuida, frecuencia disminuida.
ii. Velocidad disminuida, longitud de onda aumentada, frecuencia aumentada.
iii. Velocidad aumentada, longitud de onda disminuida, frecuencia constante.
iv. Velocidad aumentada, longitud de onda aumentada, frecuencia constante.
c) Si la luz incide del aire al agua (n = 1.33) con un ángulo de 30º se reflejará con un ángulo de:
i. 22º
ii. 90º
iii. 1.33º
iv. 30º