Trabajo Fisica

Ejercicio 1

Un rayo de luz que se propaga en el aire entra en el agua con un ángulo de incidencia de 45º. Si el índice de refracción del agua es de 1,33, ¿cuál es el ángulo de refracción?

Aplicando la ley de Snell:

y el ángulo de refracción será:

Ejercicio 2.-

Una radiación de frecuencia f=5x1014 s-1 se propaga en el agua. Calcular la velocidad de propagación y la longitud de onda de dicha radiación.

El índice de refracción del agua es n=1,33 con lo que la velocidad de propagación de la luz en el agua es:

y su longitud de onda será:

Ejercicio 3:

Una capa de aceite (n=1.45) flota sobre el agua (n=1.33).Un rayo de luz penetra dentro del aceite con una ángulo incidente de 40°.Encuéntrese el ángulo que el rayo hace en el agua.

Solución :

Según la ley de Snell da

n aire sen 40°=n aceite sen x

n aceite sen x =n agua sen y

entonces, n aire sen 40°=n agua sen y

sen y= n aire sen 40° / n agua =

1 * 0.643 /1.33= 28.9°

EJERCICIO 4

a) Un rayo luminoso que se propaga en al aire incide sobre el agua de un estanque con un ángulo de 300 . ¿Qué ángulo forman entre sí los rayos reflejado y refractado?.

b) Si el rayo luminoso se propagase desde el agua hacia el aire ¿a partir de qué valor del ángulo de incidencia se presentará el fenómeno de reflexión total?.

Dato:índice de refracción del agua = 4/3.

b) La reflexión total se presenta a partir de un ángulo de incidencia llamado límite ( l ) para el cual el ángulo refractado tiene un valor de 900. Esto sólo puede suceder cuando el rayo pasa de un medio más refringente a otro menos , en éste caso el rayo pasa del agua al aire, el primer medio es el agua y el segundo el aire. Aplicando la ley de Snell.

EJERCICIO 5

LENTES

Una lente esférica tiene dos superficies convexas de radios 0,80  y 1,20 m. su índice de refracción es n = 1,50. Calcular su distancia focal y la posición de la imagen de un punto situado a 2,00 m. de la lente.

Solución:

Tabla_1: Convención de signos para una superficie esférica refringente

+ -- Radio r Cóncava Convexa Foco fo Convergente Divergente Objeto p Real Virtual Imagen q Virtual Real

De acuerdo con las convenciones de signos de la tabla, debemos escribir r1 = O1 C1 = -0,80 m y r2 = +1,20 m, ya que la primera superficies es convexa y la segunda es cóncava. Por lo tanto,

1 / f = (1,50 – 1) (1 / 1,2 – 1 / -0,80) ó f = +0,96 m.

El hecho de que f sea positivo indica que se trata de una lente convergente. Para obtener la posición de la imagen usamos la ecuación :1 / p – 1 / q = 1 / f , p = 2,00 m y el valor de f obtenido, lo cual da

1 / 2,00 – 1 / q =1 / 0,96 ó q = -1,81 m.

El signo negativo de q indica que la imagen es real y esta por lo tanto a la izquierda de la lente. Finalmente, el aumento es

M = p / q = 0,905

En vista del signo negativo, la imagen debe estar invertida y, como M es menor que la unidad, también será ligeramente menor que el objeto.

(extraido de alonso rojo)

Ejercicio del certamen 3 del primer Semestre 1) con el zoom de una maquina fotográfica (lente de distancia focal variable) se forma una imagen de un rostro de 30 cm de altura que tiene 12mm de altura sobre el negativo cuando se usa distancia focal mínima del zoom que es 85 mm. Determine el tamaño de la imagen del mismo rostro si se usa en cambio la distancia focal máxima que es de 205mm y calcule cuanto tendrá que moverse la lente dentro de la maquina. Suponga que la distancia entre el rostro y el negativo no cambia.

.f variable

f: 8,5 cm

1/f =1/S +1/S´

B: -S´/S : μ´/μ

S+S´: d

ejercicio 6

ºUn rayo de luz blanca incide desde el aire sobre una lámina de vidrio con un ángulo de incidencia de 300. a) ¿Qué ángulo formarán entre sí en el interior del vidrio los rayos rojo y azul componentes de la luz blanca, si los valores de los índices de refracción del vidrio para estos colores son, respectivamente, = 1,612 y nazul=1,671.

DATOS

n vidrio rojo = 1,612 rojo = 656,3 nm n vidrio azul = 1,671 azul = 486,1 nm c = 3 x 108 m s-1

a) Aplicando la ley de Snell:

1 sen a = n vidrio rojo sen b

1 sen a = n vidrio azul sen b

18,070 – 17,410 = 0,660

Ejercicio 7

Para determinar la velocidad de la luz en cierto vidrio cierto haz de luz que se propagaba en el aire,incidio sobre el material con un angulo 30º.Al medir el angulo de refraccion se obtuvo a 19º ¿Cual es el valor de indice de refraccion del vidrio?

n vidrio=sen 30º/sen 19º=1.5

Ejercicio 8

Supongase el tamaño de un objeto de 15 cm situado a una distancia de 30 cm de una lente.Puesto que esta forma una imagen virtual del objeto cuyo

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