Exercici 3 - Opció B · Física Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2026

OPCIÓ B

La fibra òptica ens permet disposar de comunicació per Internet d'alta velocitat a casa. La fibra òptica consisteix en un filament flexible de secció circular a través del qual es transmeten polsos de llum, que es transmeten a còpia de reflectir-se a les parets internes del filament. Un raig de llum, de longitud d'ona en el buit $\lambda_0 = 650\text{ nm}$, incideix des de l'aire sobre l'extrem d'una fibra òptica i forma un angle $\varphi$ amb l'eix de la fibra (vegeu la figura). L'índex de refracció dins la fibra és $n_1 = 1{,}48$.

3.1.

Quina és la freqüència de la llum incident? Calculeu la velocitat de propagació de la llum dins de la fibra òptica. Calculeu també la longitud d'ona de la llum dins la fibra òptica.

[1,25 punts]

3.2.

La fibra està recoberta d'un material que té un índex de refracció $n_2 = 1{,}44$. Calculeu quin valor ha de tenir l'angle límit $\theta_L$ perquè es produeixi una reflexió total interna al punt $P$. Quin és el valor de l'angle $\varphi$ en aquest cas?

[1,25 punts]

Dades:

$c = 3{,}00 \times 10^8\text{ m s}^{-1}$

$n_{\text{aire}} = 1{,}00$