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Luz: reflexión, refracción y ondas electromagnéticas

Castilla-La Mancha · 2013 · Septiembre · Opción B

Enunciado

Una lámpara de sodio emite luz amarilla cuya longitud de onda en el vacío es

589\cdot 10^{-9}\,\text{m}

. La luz se transmite por una fibra óptica de cuarzo cuyo índice de refracción es

n = 1{,}4580

. ¿Cuál es la longitud de onda y la velocidad de propagación a través de la fibra óptica?

Velocidad de la luz en el vacío

c = 3\cdot 10^{8}\,\text{m/s}

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Resultado

\boxed{\;v = 2{,}06\cdot 10^{8}\ \text{m/s}\qquad \lambda = 404\ \text{nm}\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

v = c/n

. La frecuencia no cambia al pasar de un medio a otro, así que la longitud de onda se reduce en el mismo factor:

\lambda = \lambda_0/n

v = \frac{c}{n} = \frac{3\cdot 10^{8}}{1{,}4580} = 2{,}06\cdot 10^{8}\ \text{m/s}

\lambda = \frac{v}{f} = \frac{\lambda_0}{n} = \frac{589\cdot 10^{-9}}{1{,}4580} = 4{,}04\cdot 10^{-7}\ \text{m} = 404\ \text{nm}

Al cambiar de medio la luz conserva la frecuencia (y el color); cambian la velocidad y la longitud de onda.

Paso 1 de 3

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Y

E(y,t) = 100\sin\left(6{,}2\pi\cdot 10^{6}\,y - 1{,}6\pi\cdot 10^{15}\,t\right)\ \text{V/m}

Z

e = 3\,\text{cm}