Practica por temas

Dibuja cualitativamente la trayectoria del rayo cuando sale al aire desde el agua.

Calcula el índice de refracción del vidrio. (La dirección del rayo dentro del vidrio se mide con el ángulo $\theta$ sobre la escala de noventa grados.)

Se cambia el vidrio por otro de índice de refracción $1{,}55$. Calcula el valor del ángulo $\theta$ del rayo dentro del vidrio a partir del cual el rayo no pasa del agua al aire.

¿Por qué un objeto situado en el fondo de una piscina llena de agua se observa desde el aire aparentemente a menor profundidad de la que en realidad se encuentra? Justifique la respuesta con la ayuda de un esquema.

Sobre una de las caras de una lámina de vidrio de caras paralelas y espesor $8\,\text{cm}$, colocada horizontalmente en el aire, incide un rayo de luz con un ángulo de $30^\circ$ respecto de la normal. Calcule el tiempo que tarda la luz en atravesar la lámina y el desplazamiento horizontal, con respecto a la normal en el punto de incidencia, que experimenta el rayo al emerger por la otra cara de la lámina de vidrio.

El índice de refracción de un vidrio es mayor que el del aire. Razone cómo cambian las siguientes magnitudes al pasar un haz de luz del aire al vidrio: frecuencia, longitud de onda, y velocidad de propagación.

Un rayo de luz de longitud de onda en el vacío de $6{,}5 \cdot 10^{-7}\,\text{m}$ incide desde el aire sobre el extremo de una fibra óptica, formando un ángulo $\alpha$ con el eje de la fibra (ver figura), siendo el índice de refracción dentro de la fibra $n_1 = 1{,}5$. La fibra está recubierta de un material de índice de refracción $n_2 = 1{,}4$. Determine: (i) La longitud de onda de la luz dentro de la fibra. (ii) El valor máximo del ángulo $\alpha$ para que se produzca reflexión total interna en el punto P.