Problema 7 · Física PAU Navarra Extraordinaria 2021

Tema: La luz: refracción, reflexión total y fibra óptica · Del examen Extraordinaria (2021)

Enunciado

7. A) Explicar la reflexión total de la luz y calcular el ángulo límite. (1,5 puntos)

B) Un objeto luminoso está situado en el fondo de un depósito de 3 m3\ \text{m} de profundidad lleno de agua (n=1,33n = 1{,}33). El objeto emite luz en todas las direcciones. Visto desde el aire la luz forma en la superficie un área circular de radio RR.

a) Hallar el valor del ángulo límite para los rayos que provienen del objeto luminoso. (0,5 puntos)

b) Hallar el radio RR del área circular. (0,5 puntos)

Dato:

naire=1n_{\text{aire}} = 1

A)

B.a)

B.b)

Enunciado: Problema 7 · Física PAU Navarra Extraordinaria 2021

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

A) Explicar la reflexión total de la luz y calcular el ángulo límite

Solución: La reflexión total es el fenómeno por el cual un rayo luminoso no se refracta al incidir sobre la superficie de separación de dos medios, sino que se refleja completamente de vuelta al medio inicial. Ocurre cuando la luz viaja desde un medio más refringente hacia otro menos refringente (n1>n2n_1 > n_2) con un ángulo de incidencia superior al ángulo límite θL\theta_L. El ángulo límite se obtiene cuando el ángulo de refracción es 90∘90^\circ: n1sin⁡θL=n2sin⁡90∘  ⟹  sin⁡θL=n2n1n_1 \sin \theta_L = n_2 \sin 90^\circ \implies \sin \theta_L = \frac{n_2}{n_1}

B.a) Hallar el valor del ángulo límite para los rayos que provienen del objeto luminoso

Solución: 48,75∘48{,}75^\circ

La solución del apartado que falta y la explicación paso a paso son Premium. Premium

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

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