UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO NEGRO Diseño Gráfico Física y Química I Trabajo Práctico Nº 2

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1 1) Un rayo de luz pasa del aire al agua incidiendo en la superficie de separación con un ángulo de 45. cuales de las siguientes magnitudes de la luz se modifican cuando esta penetra en el agua? a) longitud de onda. b) Frecuencia. c) Velocidad de propagación. d) Dirección de propagación. i) a y b solamente ii) b,c y d solamente iii) a,c y d solamente iv) c y d solamente v) a,b,c y d 2) Una nadadora situada en el punto S de la figura sufre un calambre mientras se encuentra nadando próxima a la orilla de un lago en calma y pide socorro. Una socorrista situada en el punto L oye esta llamada. La socorrista puede correr 9 m/s y nada a 3 m/s. Ha estudiado física y sabe elegir la trayectoria según la cual tardará menos tiempo en alcanzar a la nadadora. cual de las trayectorias que se muestran en la figura elige? 3) Verdadero o falso i) la luz y las ondas de radio se propagan con la misma velocidad a través del vacío. ii) La mayor parte de la luz que incide normalmente sobre una superficie aire-vidrio se refleja. iii) El ángulo de refracción de la luz es siempre menor que el ángulo de incidencia. iv) El índice de refracción del agua es el mismo para todas las longitudes de onda en el espectro visible.

2 v) Las ondas longitudinales no pueden polarizarse. 4) De las siguientes afirmaciones respecto a las velocidades de los diversos colores de la luz cuales son ciertas? a) Todos los colores de la luz tienen la misma velocidad en el vidrio. b) El violeta posee la máxima velocidad y el rojo la minima. c) El rojo posee la máxima velocidad y el violeta minima. d) El verde posee la máxima velocidad; el rojo y el violeta la minina. e) El rojo y el violeta poseen la máxima velocidad; el verde la minima. 5) Determinar la velocidad de la luz en el agua y en el vidrio. 6) El índice de refracción del vidrio Flint de silicato es 1,66 para la luz con una longitud de onda de 400nm y 1,61 para la luz con una longitud de onda de 700nm. Determinar los ángulos de refracción para la luz de esas longitudes que incide en ese vidrio bajo un ángulo de 45º. 7) Una superficie de vidrio tiene depositada encima una capa de agua (v idrio =1,50,n agua =1,33). Luz procedente del vidrio incide sobre la superficie vidrio-agua. Hallar el ángulo crítico para la reflexión interna total. 8) Un foco luminoso puntual está situado a 5m por debajo de la superficie de un gran estanque de agua. Hallar el área de la mayor circunferencia en la superficie del estanque a través de cuyo círculo puede emerger directamente la luz del foco. 9) Hallar el ángulo máximo de incidencia de l rayo que podría propagarse a través de una fibra óptica con índice de refracción 1,492, radio del material interno 50µm, e índice de refracción

3 del material de 1,489. ver figura ) Un haz de luz incide sobre una superficie plana de vidrio Flint de silicato con un ángulo de incidencia de 45º. El índice de refracción del vidrio varía con la longitud de onda como se indica en el gráfico de la figura En cuanto es menor el ángulo de refracción de la luz violeta de longitud de onda 400nm respecto de la luz roja de 700nm? 11) Un nadador en el fondo de una piscina de 3m de profundidad mira hacia arriba y distingue un círculo de luz. Si el índice de refracción del agua de la piscina es 1,33 hallar el radio del círculo. Cuál será el índice de refracción de una sustancia, si un rayo luminoso que incide desde el aire según un ángulo de 28 se refracta según otro de 20? 12) Un rayo de luz incide en un vidrio, cuyo índice de refracción es 1,59, según un ángulo de 30. Cuál es el ángulo de refracción? 13) Cuál será el ángulo de incidencia que se forma si el rayo de luz se refracta bajo un ángulo de 35, en una sustancia de índice de refracción 1,2?

4 Tabla de índices de refracción Aire 1,00029 Parafina 1,43 Alcohol 1,407 Agua 1,33333 Sal 1,5443 Cuarzo 1, ) Con los datos proporcionados en la tabla, calcular el índice de refracción relativo del alcohol con respecto al agua. 15) El rayo de luz mostrado en la figura incide con un ángulo de 20º respecto a la normal N-N en una capa de aceite de lino. Determinar los ángulos θ y θ. aire aceite de lino agua 16) Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? a) Si la luz pasa de un medio más refringente a otro menos refringente, el rayo refractado se acerca a la normal. b) Las superficies irregulares reflejan la luz en todas las direcciones y producen una reflexión di fusa, lo que hace posible que la superficie se vea. c) El índice de refracción del diamante es muy elevado. d) El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. 17. Un rayo de luz incide una cara de un vidrio flint (n = 1,61) de 2 cm de espesor con un ángulo de 30. Trazar la marcha del rayo y hallar la distancia que sigue el rayo al emerger por la otra cara paralela a la original.

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