1 A. Un rayo de luz láser de longitud de onda 5,20 · 10

LA RIOJA / SEPTIEMBRE98. LOGSE / FÍSICA / ÓPTICA / OPCIÓN A/ Nº 1
1 A. Un rayo de luz láser de longitud de onda 5,20 · 10 -7 m incide en un bloque de
vidrio.
a) ¿Puedes describir los fenómenos que ocurren?
b) Si el ángulo de incidencia es 45º y el de refracción 30º ¿puedes calcular el índice de
refracción del vidrio?
c) ¿Sería diferente para una luz de longitud de onda 7 · 10-7 m?
d) Con el índice de refracción calculado ¿podrías decir cómo calcularías el ángulo
límite y cuál es su valor?
a) Cuando la luz se introduce en un medio como el vidrio se producen distintos efectos debido
a que la velocidad de propagación de la luz en el vidrio es menor que en el aire o en el vacío.
Debido a esto puede variar la dirección de propagación de la luz y disminuye la longitud de
onda de la luz. Esto se debe a que la velocidad de propagación de la luz disminuye
manteniéndose fija la frecuencia de la luz.
b) La ley de Snell nos proporciona la modificación angular:
n1 · sen θi = n2 · sen θt
Despejando y sustituyendo se obtiene el índice de refracción del vidrio:
sen θ i
sen 45º
n2 = n1 ·
=1 ·
= 1,414
sen θ t
sen 30 º
c) Una importante característica del índice de refracción es que depende de la longitud de onda.
Por tanto será distinta para luz de longitud de onda de 7 · 10-7 m.
d) El ángulo límite tiene lugar cuando la luz pasa de un medio con mayor índice a otro de índice
menor. En estas condiciones el ángulo de refracción es mayor que el de incidencia, y existe un
valor del ángulo incidente para el que el ángulo de refracción es de 90º, ése es el ángulo límite.
Para calcularlo se utiliza otra vez la ley de Snell.
n
1
sen θ i = 2 · sen θ t =
· 1 = 0,707
n1
1,414
θi = arcsen 0,707 = 45º