01 naturaleza y propagación de la luz
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Resolver los siguientes problemas del captulo 33 (a partir de la pgina 1150) deltexto gua:
33.2
33.10
33.12
33.19
33.22
33.24
33.4133.42
33.46
33.47
33.52
33.53
33.54
33.56
33.57
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Reflexin especular y difusa
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nv
c
medioelenluzladeRapidez
vacoelenluzladeRapidezn
El ndice de refraccin de un material ptico, denotado por n,desempea un papel central en la ptica geomtrica.
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Leyes de reflexin y refraccin
Para superficies planas, los rayos incidente, reflejado y refractado estn en
el mismo plano que la normal a la superficie.
El ngulo de incidencia es igual al ngulo de reflexin.
Para la luz monocromtica y para un par dado de materiales, ay b, en lados
opuestos de la interfaz, la razn de los senos de los ngulos ay b,donde los dos ngulos estn medidos a partir de la normal a lasuperficie, es igual al inverso de la razn de los dos ndices derefraccin:
a
b
b
a
n
n
sen
sen
bbaa sennsenn Ley de la refraccin de Snell
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Dos espejos forman un ngulo de 120 entre s, como se ve en la figura. Unrayo incide sobre el espejo M1a un ngulo de 65 con la normal. Encuentre ladireccin del rayo despus de que ste se refleja desde el espejo M2.
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Dos superficies especulares se encuentran segn un ngulo de 135. Silos rayos de luz tocan una superficie a 40 como se muestra, con qungulo salen de la segunda superficie?
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Dos espejos estn perpendiculares entre s. Un rayo que viaja en unplano perpendicular con respecto a los dos espejos se refleja en uno deellos y luego en el otro, como se ilustra en la figura. Cul es la direccin
final del rayo en relacin con su direccin original?
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Una persona observa la imagen de un pez dentro de un lago. l deseacapturarlo, lanzando un arpn al agua. Para lograr su objetivo, suponiendo queel agua no afecte la trayectoria del arpn, debe lanzarlo
A) Arriba de donde ve el pez
B) Abajo de donde ve el pez
C) A la izquierda de donde ve el pez
D) A la derecha de donde ve el pez
E) Donde ve el pez
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Un rayo luminoso de 589 nm de
longitud de onda que viaja a travs
del aire incide sobre una placa plana
y lisa de vidrio ptico a un ngulo
de 30.0 con la normal, como se
muestra en la figura. Determine el
ngulo de refraccin.
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Un haz luminoso pasa del medio 1
al medio 2; este ltimo es una
gruesa capa de material cuyo ndice
de refraccin es n2. Muestre que el
haz que emerge es paralelo al haz
incidente.
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90sinsin21
nn c
1
2sin
n
nc
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Encuentre el ngulo crtico para la frontera agua-aire
Utilice el resultado anterior para predecir lo que vera un pez en una peceracuando mira hacia arriba en direccin a la superficie del agua a ngulos de40, 48.8 y 60.
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Todos los puntos de un frente de onda determinado se toman como fuentespuntuales de la produccin de ondas secundarias esfricas, llamadasondulaciones, las cuales se propagan hacia fuera del medio con rapidezcaracterstica de las ondas en ese medio. Despus de que ha transcurrido ciertotiempo, la nueva posicin del frente de onda es la superficie tangente a lasondulaciones.
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AO
OPa sin AO
AQr sin
ra
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AO
tvaa sin
AO
tvbb sin
b
a
b
a
v
v
sin
sin
b
a
b
a
nc
nc
/
/
sin
sin
bbaa nn sinsin
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Formacin de espejismos