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TALLER UNIFICADO DE OSCILACIONES&ONDAS
Tema: Reflexión, Refracción, Polarización
1) Un alambre de cobre de radio 1mm se suelda a otro
alambre del mismo material de radio 0.8mm. encontrar los
coeficientes de reflexión y transmisión en la unión, para
ondas que se propagan del primero al segundo alambre.
2) Dos alambres, uno de Cobre y otro de Acero, ambos de
radio , se unen formado un alambre más largo. Encontrar
los coeficientes de reflexión y transmisión en el punto de
unión para ondas que se propagan a lo largo del alambre.
3) Exprese la amplitud reflejada y transmitida en una cuerda
en términos de las velocidades de las ondas. ¿Cuándo hay
cambio de fase de ?.
4) Describir el estado de polarización de las ondas
representadas por las siguientes ecuaciones. (en cada caso
representar el sentido de rotación de los campos).
a)
b)
c)
d)
coeficientes
de
reflexión
T  T// 
2 ni
ni  n t
Y
y
transmisión
R  R// 
son:
ni  n t
.
ni  n t
Suponiendo que el campo eléctrico es paralelo al plano
de incidencia, Dibujar los campos eléctricos y
magnéticos de la onda incidente, reflejada y refractada
cuando ni  nt .
12) Pruebe que la potencia en la onda transmitida más la
potencia en la onda reflejada, es igual a la potencia en
la onda incidente en una cuerda.
13) Demostrar que el coeficiente de amplitud de
transmisión ( T// ) se pueden escribir como:
2 sen t cos  i
sen( i   t ) cos( i   t ) Determinar
 y  A cos  (t  x / c)
T// 
 x  Asen (t  x / c)
 y  A cos  (t  x / c)
el
coeficiente de amplitud de reflexión ( R ) en función
 x   A cos  (t  x / c)
 y  A cos  (t  x / c)
 x  A cos[ (t  x / c)  3 / 4]
 y  A cos  (t  x / c)
 x  A cos[ (t  x / c)   / 4]
5) Sobre una placa de vidrio (n=1,5) incide luz polarizada
linealmente con un ángulo de incidencia de 45°. Hallar los
coeficientes de reflexión y de refracción si el campo
eléctrico de la onda incidente (a) está en el plano de
incidencia (b) es normal al plano de incidencia.
6) En una pecera (n=1.62), llena de agua, un rayo de luz
incide (desde el agua, n=1.3) a un ángulo de 30°. Luego se
propaga a través del vidrio (pecera) y sale al aire. ¿con que
ángulo con respecto a la normal sale de la pecera?.
7) Una onda de luz de longitud de onda 550nm en el vacio
entra en una placa de vidrio cuyo índice de refracción es
1.52. ¿Cuál es la longitud de onda de la luz en el vidrio?.
8) Una luz de 550nm de longitud de onda en el aire choca con
contra una superficie de un material claro. La luz incide a
45° con respecto a la normal; el rayo se refracta en el
material a 28° con respecto a la normal. ¿Cuál es la
longitud de onda de la luz en el material?.
9) El índice de refracción de la luz violeta en el vidrio silicio
es 1.66 y para la luz roja es 1.62. Cual es dispersión
angular de la luz visible al atravesar el prisma cuyo
ángulo de vértice es de
si el ángulo de incidencia sobre
el prisma es de
?.
10) Demostrar que para cualquier valor de los ángulos de
incidencia y refracción se cumple la relación:
T  ( R )  1, donde R y T son los
coeficientes
de
reflexión
y
transmisión
respectivamente, para ondas electromagnéticas cuando
el campo eléctrico es perpendicular al plano de
incidencia.
11) Una onda electromagnética incide perpendicularmente
sobre una superficie plana que separa dos medios con
índices de refracción
y
. Demostrar que los
 i y nti .
14) En cierta sustancia el ángulo crítico para ondas
luminosas es 45°. Cuál es el ángulo de polarización?.
15) El índice de refracción del vidrio es 1,50. Calcular los
ángulos de incidencia y refracción cuando la luz
reflejada por una superficie de vidrio está
completamente polarizada.
16) Un polarizador y un analizador se orientan de modo
que se transmite un máximo de luz. A que fracción de
su valor máximo se reduce la intensidad de luz
trasmitida cuando el analizador se rota los ángulos (a)
30°, (b) 45°, (c) 60°, (d) 90°, (e) 120°, (f) 135°, (g)
150° y (h) 180°. Hacer un grafico de I/Imax para una
vuelta completa.
17) El método de H. Pfund para medidas del índice de
refracción de vidrio se ilustra en la figura. Una cara de
una lamina de espesor es pintada de blanco y un
pequeño hueco es raspado en el punto sirve como
fuente de rayos divergentes cuando iluminamos desde
abajo. El rayo
esta directo sobre el ángulo critico
y es totalmente reflejado, tal como el rayo
. Los
rayos
emergen de la superficie. Sobre la
superficie pintada se produce un círculo oscuro de
diámetro , rodeado por una región luminosa o halo.
(a) Derive una expresión para en términos de las
cantidades medidas
. (b) Cual es el diámetro de
circulo oscuro si
para una lamina de 0.6 cm
de espesor? (c) Si la luz blanca es usada, el ángulo
crítico depende del color, a causa de la dispersión. Esta
el borde interior del halo tenido con luz roja o con luz
violeta? Explique.