Fisica 3BG.: Clase 3 (22/10/2020)

Tema: Ley de Snell

Fecha: 22/10/2020

Ley de Snell de la refracción

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro.

Índice de refracción

Como se ha dicho la rapidez de propagación de la luz cambia según el medio por el que viaja. El índice de refracción relaciona la velocidad de la luz en el vacío con la velocidad de la luz en el medio.

En la siguiente tabla, se proporcionan datos acerca de los índices de refracción de diversas sustancias

Sustancia	Índice de refracción (línea sodio D)
Azúcar	1.56
Diamante	2.417
Mica	1.56-1.60
Benceno	1.504
Glicerina	1.47
Agua	1.333
Alcohol etílico	1.362
Aceite de oliva	1.46

Ejemplos:

Un haz de luz pasa del aire a un medio, donde se propaga a 1,5\ 10^{8}\frac{m}{s} , con un ángulo de incidencia de 60º. Calcule el ángulo de refracción. Haga el esquema correspondiente.

En primer lugar, debemos calcular el valor del índice de refracción del medio, puesto que ya conocemos el valor del índice de refracción del aire (vale n=1). Para ello, aplicamos:

$n=\frac{c}{v}$
$n=\frac{300 ~ 000 ~ 000 \frac{m}{s}}{ 1,5\cdot 10^{8}\frac{m}{s} }$
$n=2$

Una vez obtenido el valor de n=2, hagamos el esquema correspondiete:

Como vemos, el ángulo de incidencia es $\alpha = 60^\circ$ . $n_{1}=1$ y $n_{2}=2$ . Para hallar el ángulo de refracción debemos aplicar la Ley de Snell, que nos dice:

$\frac{n_{1}}{n_{2}}=\frac{\sin \beta }{\sin \alpha}$

Otra forma de escribir la Ley de Snell es:

$n_{1}\cdot \sin \alpha=n_{2}\cdot \sin \beta$

Reemplazando los datos:

$1\cdot \sin 60^\circ =2\cdot \sin \beta$
$0,87 = \sin \beta$
$\arcsin 0,43=\beta$
$\beta =25,47^\circ$

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.

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°

Fisica 3BG.

jueves, 22 de octubre de 2020

Clase 3 (22/10/2020)

Ejemplos:

Un haz de luz pasa del aire a un medio, donde se propaga a 1,5\ 10^{8}\frac{m}{s} , con un ángulo de incidencia de 60º. Calcule el ángulo de refracción. Haga el esquema correspondiente.

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