Reflexión - Refracción - Prisma

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

Se denomina indice de refracción absoluto (n) de un medio material a la relación entre la velocidad de la luz en el vacío (c = 3 10⁸m/s) y la velocidad en dicho medio (v)

REFLEXIÓN - REFRACCIÓN

Cuando una onda llega a una superficie reflectante cambia su dirección de propagación, a este fenómeno se llama reflexión. Los ángulos que forman los frentes de onda incidente y reflejado con la superficie reflectante son iguales.

La refracción se produce cuando una onda llega a una superficie de separación de dos medios de propagación distintos. La onda atraviesa la superficie de separación y se propaga por el segundo medio, modificando su velocidad de propagación y la dirección de la misma.

El cociente entre los senos de los ángulos que forman el frente de onda incidente y el refractado con la superficie de separación es igual al cociente entre las velocidades de propagación de dichos medios. Esta ley se conoce como "Ley de Snell" para la refracción:

REFLEXIÓN TOTAL

Cuando el rayo refractado se aleja de la normal aparece el fenómeno conocido como reflexión total, que se produce a partir de cierto ángulo conocido como ángulo limite. El ángulo refractado es de 90º y se cumple:

seno del angulo = n₂ / n₁.

PRISMA

PROBLEMAS

1. Un rayo incide con un ángulo de 30º sobre una superficie plana que separa dos medios con indices de refracción 1.62 y 1.44. La luz pasa del medio más refringente al menos refringente. ¿Cuál es el ángulo de refracción?.
2. Sobre un prisma de vidrio de ángulo 40º e indice de refracción 1.5 incide un rayo de luz monocromática. Si el ángulo de incidencia es de 45º, calcular el ángulo de emergencia y la desviación producida en el rayo.
3. Un rayo de luz pasa del agua (n=1.33) a un cristal de cuarzo (n=1.51). Si el ángulo de incidencia es de 30º, cuanto miden los ángulos de reflexión y refracción?.
4. Sobre un prisma de vidrio de 30º e indice de refracción 1.52 incide un rayo de luz monocromática perpendicularmente a una de sus caras. Calcular el ángulo de desviación.
5. El indice de refracción del prisma de la figura es 1.4. Dibuja la trayectoria que seguirá el rayo de luz en el, sabiendo que el prisma esta rodeado de aire.

1. Dentro de un estanque y a 1 metro de profundidad hay un punto luminoso que emite rayos en todas dilecciones. En la superficie del estanque se ve un circulo luminoso debido a los rayos de luz que se refractan al pasar al aire. Dibujar la marcha de los rayos luminosos razonando su trayectoria. Calcular el radio del circulo. Indice de refracción del agua: 4/3.
2. Una onda luminosa cuya frecuencia es de 6 1014 seg-1 pasa a través de un liquido. Dentro de este la longitud de onda resulta ser de 3 10-5 cm.
  1. ¿Cuál es la velocidad de la luz en ese liquido?.
  2. ¿Cuál es la longitud de onda en el vacío?.
  3. ¿Cuál es el índice de refracción del liquido para esa frecuencia?.
3. Un prisma óptico tiene un ángulo de 28º y se observa que al hacer incidir sobre el un rayo de luz con un ángulo de incidencia de 30º, el ángulo de desviación es de 18º. Calcular el índice de refracción del prisma.
4. El diamante tiene un ángulo limite de 24º. Calcula su indice de refracción.
5. Un vaso contiene aceite (n=1.55) y agua (n=1,33). Incide un rayo con un ángulo de 30º. Que relación hay entre la dirección del rayo incidente y el que llega al fondo?.

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