Física

Problemas de refracción ligera


Velocidad de la luz

1. En un experimento, la luz pasa a través de una placa de vidrio con una velocidad igual a . Sabiendo que la velocidad de la luz en el vacío es, ¿cuál es el índice de refracción del vidrio?

El índice de refracción en un medio se define como el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio en cuestión, es decir:

No se utiliza ninguna unidad para el índice de refracción, ya que enumera dos unidades iguales (velocidad).

2. La figura muestra un rayo de luz monocromático que se propaga en el aire en un ángulo de 30 ° con respecto a la superficie. Cuando el radio comienza a caer sobre el otro medio, el ángulo de refracción observado es de 60 °.

A partir de esta información, calcule:

(a) El índice de refracción de la luz en el segundo medio.

(b) La velocidad de la luz en este medio.

(a) Para calcular el índice de refracción del medio ambiente solo aplique la Ley de Snell:

Como se conocen los ángulos y el índice de refracción del medio incidente, simplemente aísle lo que requiere el problema:

(b) La velocidad de la luz refractada se calcula definiendo el índice de refracción:

Donde c =:

Dioptrías

1. Un pescador ve un pez en un lago a una distancia aparente de 0,5 m de la superficie. Considerando los índices de refracción del aire (n = 1) y del agua (n = 1.33), ¿cuál debería ser la distancia real entre la superficie del agua y los peces?

A partir de la descripción del sistema, el problema aborda la distorsión de la visión debido a que la luz pasa a través de dos medios de diferentes índices de refracción:

Podemos calcular la distancia real al pez usando la relación:

Donde h = 0.5 m:

Mirando la figura, podemos concluir que x = H-h = 0.165 m.