Problema 7 · Física PAU Andalucía Examen E 2020

Tema: Óptica geométrica · Del examen Examen E (2020)

Enunciado

7. a) i) ¿Cambia la longitud de onda de la luz al pasar de un medio a otro? ii) La luz azul y amarilla del espectro visible, ¿tienen la misma velocidad de propagación en el vacío? ¿Y la misma frecuencia? Justifique sus respuestas.

b) Un rayo luminoso de longitud de onda 6⋅10−7 m6\cdot 10^{-7}\text{ m}, que se propaga en el aire, incide sobre un medio transparente con un ángulo de 30∘30^\circ con la normal. Sabiendo que la longitud de onda del rayo refractado es 5⋅10−7 m5\cdot 10^{-7}\text{ m}, calcule razonadamente: i) La frecuencia del rayo refractado, ii) El índice de refracción de dicho medio transparente. iii) El ángulo de refracción. Apóyese en un esquema.

c=3⋅108 m s−1c = 3\cdot 10^8\text{ m s}^{-1}, naire=1n_{\text{aire}} = 1

a) i)

¿Cambia la longitud de onda de la luz al pasar de un medio a otro?

a) ii)

¿Tienen la luz azul y amarilla la misma velocidad de propagación en el vacío? ¿Y la misma frecuencia?

b) i)

b) ii)

b) iii)

Enunciado: Problema 7 · Física PAU Andalucía Examen E 2020

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) i) ¿Cambia la longitud de onda de la luz al pasar de un medio a otro?

Solución: Sí

a) i) Justificación del cambio de longitud de onda:

Solución: La frecuencia depende únicamente del foco emisor y no cambia. Al variar la velocidad de propagación en el medio (v=c/nv = c/n), la longitud de onda debe cambiar para cumplir λ=v/f\lambda = v/f.

a) ii) ¿Tienen la luz azul y amarilla la misma velocidad de propagación en el vacío?

Solución: Sí

a) ii) ¿Tienen la luz azul y amarilla la misma frecuencia?

Solución: No

a) ii) Justificación de velocidad y frecuencia en el vacío:

Solución: Todas las radiaciones electromagnéticas se propagan en el vacío a la misma velocidad cc. Sin embargo, la luz azul y amarilla corresponden a distintas regiones espectrales: el azul tiene menor longitud de onda y mayor frecuencia que el amarillo.

Las soluciones de los 4 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

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