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Problemas resueltos

A

Un rayo de luz que inicialmente se propaga por el El ángulo de incidencia es el complementario del
aire penetra en un medio transparente con un ángu- ángulo que forman el rayo y la superficie.
lo de 30° respecto a la superficie de separación. Si la i = 90° - 30° = 60°
velocidad se reduce a cuatro séptimas partes de su Calculamos el índice de refracción del segundo
velocidad inicial, determina cuál será el ángulo de re- medio.
fracción.
Solución n = c = c = 7 = 1,75
2 v 4 4
— Datos: 2 7 c
Normal
v = c Ahora estamos en condiciones de aplicar la ley de
1
i Snell para hallar el ángulo de refracción.
Aire n = 1 30 o sen i n
1 = 2
sen r n
n 2 1
r 4 n ∙ sen i 1 ∙ sen 60 o
1
v = c sen r = = = 0,4949
2
7 n 1,75
2
De donde se deduce que r = 29,7°.
1. Un rayo luminoso que se propaga por el aire incide 2. Un rayo luminoso pasa del aire al vidrio, donde la ve-
sobre cierto material transparente con un ángulo de locidad se reduce a 5 c. Si el ángulo de refracción
15° respecto a la superficie de separación. Si la velo- 8
cidad en este medio es 0,8 c, determina cuál será el resultó ser de 24°, determina el ángulo de incidencia.
ángulo de refracción.

B

Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro de — Datos: n = 1,58 n = 1
2
1
índice de refracción menor, se refracta alejándose de a. El ángulo límite se obtiene aplicando la ley de
la normal. Para cierto ángulo de incidencia, llamado Snell para un ángulo de refracción de 90°.
ángulo límite, el ángulo de refracción vale 90°, y para
ángulos de incidencia mayores, la luz se refleja total- sen L n 2
mente. Es el fenómeno llamado reflexión total. sen 90 o = n 1

Un rayo de luz incide desde el vidrio (n = 1,58) sobre sen L = n 2 = 1 = 0,6329
una superficie de separación con el aire. Determina: n 1 1,56
a. El ángulo límite; b. Los ángulos de refracción y re-
flexión para un ángulo de incidencia de 45°. De donde se deduce que L = 39,3°.
b. En esta ocasión, el ángulo de incidencia, i = 45°,
N Normal 2
supera al ángulo límite. Esto significa que no existe
r = 90 o rayo refractado; la luz se refleja totalmente.
Aire n = 1 1
2
El ángulo de reflexión es igual al ángulo de inci-
Vidrio n = 1,58 dencia:
1
i = L r 2
1 o r = i = 45°
i = 45 2 2
2
3. Un rayo de luz incide desde un medio (n = 1,67) 4. Un rayo de luz pasa de cierto medio transparente Prohibida su reproducción
sobre una superficie de separación con el aire. al aire. Si los ángulos de incidencia y refracción son
Determina: i = 30° y r = 50,4°, determina:
a. El ángulo límite. a. El ángulo límite.
b. Los ángulos de refracción y reflexiónpara un án- b. Los ángulos de refracción y reflexión para un án-
gulo de incidencia de 40°. gulo de incidencia de 45°.

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