PROBII Unidad 03 2015-I - Biblioteca Central de la Universidad

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
PROBLEMAS DE FÍSICA II(Optica)
Biología en Acuicultura
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Una moneda se encuentra en el fondo
de una piscina de 1m de profundidad.
¿Cuál es la profundidad aparente de la
moneda, vista perpendicularmente
desde fuera del agua?
La longitud de onda de la luz roja de un
láser He-Ne en el aire es de 632,8 nm.
a)¿Cuál es su frecuencia?; b)¿Cuál es
su longitud de onda en un vidrio de
índice de refracción 1,5?; c)¿Cuál es su
rapidez en el vidrio?
Un haz angosto de luz amarilla de sodio
que se propaga en el aire sobre una
superficie lisa de agua con un ángulo de
θ1=35°. Determine el ángulo de
refracción θ2 y la longitud de onda de la
luz en el agua.
Un rayo de luz que se propaga en el
aire incide sobre una superficie plana
de un trozo de cuarzo fundido. El rayo
refractado forma un ángulo de 37° con
la normal. Calcular el ángulo de
incidencia.
Un rayo de luz choca con un bloque
plano de vidrio (n=1,50) de espesor 2cm
con un ángulo de 30° con respecto a la
normal. Trace el haz de luz y encuentre
los ángulos de incidencia y de
refracción en cada superficie.
Una fuente de luz sumergida en agua
envía un haz hacia la superficie con un
ángulo de 37°.¿Cuál es el ángulo de
refracción en el aire?
Un haz de luz incide en una interfase de
aire y poliestireno(n=1,49) con un
ángulo de 53°. El rayo incidente, que
inicialmente viaja en el aire, se
transmite y se refleja también
parcialmente en la superficie. ¿Cuál es
el ángulo entre el rayo refractado y el
rayo reflejado?
Calcule el ángulo crítico para los
siguientes materiales cuando están
rodeados de aire: a)diamante; b)vidrio
flint; c)hielo (suponga que λ= 589 nm)
Considere un espejismo común
formado por el sobrecalentamiento del
aire que se encuentra exactamente
arriba de la capa asfáltica. Si una
persona observa desde 2m sobre el
camino (donde n= 1,0003) verá agua
sobre el asfalto a θ1= 88,8°, encuentre
el índice de refracción del aire que se
halla exactamente arriba del pavimento
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(sugerencia: maneje el problema como
si se tratara de la reflexión total interna)
El ángulo de incidencia de un haz de luz
que incide sobre una superficie
reflectora varía continuamente. El rayo
reflejado está totalmente polarizado
cuando el ángulo de incidencia es de
48°. ¿Cuál es el índice de refracción del
material reflejante?
La luz se refleja en una superficie lisa
de hielo, y los rayos reflejados están
totalmente polarizados. Determine el
ángulo de incidencia (n= 1,309 para el
hielo).
Un haz de luz incide con el ángulo de
polarización sobre un vidrio flint pesado
(n= 1,65). Calcule el ángulo de
refracción de los rayos transmitidos.
Luz no polarizada pasa a través de dos
placas polaroid. El eje de la primera es
vertical, y el de la segunda forma un
ángulo de 30° respecto a la vertical.
¿Qué fracción de la luz inicial se
transmite?.
Luz verticalmente polarizada pasa tres
filtros polaroid acomodados uno a
continuación del otro. Los ejes de
transmisión forman los siguientes
ángulos con la vertical 30°, 60° y 90°.
¿Cuál es el porcentaje de luz
transmitida?
Un rayo de luz tiene un ángulo de
incidencia de 53° sobre el agua. Halle el
ángulo de refracción. El índice de
refracción es 4/3.
En un líquido transparente, un rayo
sigue el camino que muestra la figura.
¿Cuál es el índice de refracción del
líquido?
53°
Aire
Líquido
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Determinar el ángulo límite para un
sistema vidrio-aire, sabiendo que la
velocidad de la lu en el vidrio es igual a
200 000 km/s.
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En la figura mostrada, el rayo luminoso
incide en el punto A. Determina el
ángulo de refracción cuando sale del
vidrio.
37°
Aire
A
α α
θ
Vidrio
Agua
ÍNDICES DE REFRACCIÓN PARA DIFERENTES
SUSTANCIAS TOMADAS EN EL VACÍO PARA λ 0= 589
nm
SUSTANCIA
n
Diamante (C)
2,419
Fluorita(CaF2)
1,434
Cuarzo fundido(SiO2)
1,458
Vidrio crown
1,52
Vidrio flint
1,66
1,309
Hielo(H2O)
Poliestireno
1,49
Cloruro de sodio(NaCl)
1,544
Circón
1,923
LÍQUIDOS A 20°C
Benceno
1,501
Disulfuro de carbono
1,628
Tetracloruro de carbono
1,461
Alcohol etílico
1,361
Glicerina
1,473
Agua
1,333
GASES A 0°C, 1 atm
Aire
1,000293
Dióxido de carbono
1,00045