Ejercicio C2 · Física PAU Andalucía Ordinaria Reserva 2022

a) i) Veracidad: Si un rayo de luz pasa de un medio 1 a un medio 2 tal que $\lambda_1 < \lambda_2$, el ángulo de incidencia es mayor que el refractado.

Solución: Falsa / Falso

a) i) Justificación de la afirmación i)

Solución: Al pasar de un medio a otro, la frecuencia no varía ($f_1 = f_2 = f$). Como $v = \lambda f$, si $\lambda_1 < \lambda_2$, entonces $v_1 < v_2$. Aplicando la ley de Snell: $$\frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2} = \frac{n_2}{n_1} = \frac{v_1}{v_2} = \frac{\lambda_1}{\lambda_2} < 1$$ Por tanto, $\sin \theta_1 < \sin \theta_2 \implies \theta_1 < \theta_2$. El ángulo de incidencia es menor que el de refracción, por lo que la afirmación es falsa.

a) ii) Veracidad: Si un rayo de luz pasa de un medio 1 a un medio 2 menos refringente puede ocurrir reflexión total.

Solución: Verdadera / Verdadero

a) ii) Justificación de la afirmación ii)

Solución: Para que ocurra reflexión total, el rayo debe alejarse de la normal al refractarse ($\theta_2 > \theta_1$). Esto requiere que el segundo medio tenga menor índice de refracción que el primero ($n_1 > n_2$, es decir, medio 2 menos refringente). Para ángulos de incidencia mayores que el ángulo límite ($\theta_1 > \theta_L$, donde $\sin \theta_L = n_2/n_1 < 1$), no existe rayo refractado y toda la luz se refleja.