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la cuevadel empollón
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3Opción B

2,5 puntos
Vibraciones y ondas

Escoja UNA de las dos opciones (A o B) y responda a los apartados correspondientes.

La fibra óptica nos permite disponer de comunicación por Internet de alta velocidad en casa. La fibra óptica consiste en un filamento flexible de sección circular a través del cual se transmiten pulsos de luz, que se transmiten a base de reflejarse en las paredes internas del filamento. Un rayo de luz, de longitud de onda en el vacío λ0=650 nm\lambda_0 = 650\,\text{nm}, incide desde el aire sobre el extremo de una fibra óptica y forma un ángulo φ\varphi con el eje de la fibra (véase la figura). El índice de refracción dentro de la fibra es n1=1,48n_1 = 1{,}48.
Datos
  • c=3,00×108 m s−1c = 3{,}00 \times 10^8\,\text{m}\,\text{s}^{-1}
  • naire=1,00n_{\text{aire}} = 1{,}00
Esquema del rayo que entra en una fibra óptica y alcanza el punto P, con los ángulos y los índices de refracción indicados.
3.1
¿Cuál es la frecuencia de la luz incidente? Calcule la velocidad de propagación de la luz dentro de la fibra óptica. Calcule también la longitud de onda de la luz dentro de la fibra óptica.1,25 pts
3.2
La fibra está recubierta de un material que tiene un índice de refracción n2=1,44n_2 = 1{,}44. Calcule qué valor debe tener el ángulo límite θL\theta_{\mathrm{L}} para que se produzca una reflexión total interna en el punto PP. ¿Cuál es el valor del ángulo φ\varphi en este caso?1,25 pts