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Luz: reflexión, refracción y ondas electromagnéticas
Castilla y León · 2022 · Junio
Enunciado
Una onda pasa de un medio en el que su velocidad de propagación es a otro en que la velocidad es ¿Cómo cambian la longitud de onda, la frecuencia y la dirección de propagación?
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Resultado
La frecuencia no cambia; la longitud de onda aumenta (); la dirección se aleja de la normal (), salvo con incidencia normal.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1
Estrategia
Al cambiar de medio, la frecuencia de una onda no cambia, porque la impone el foco que la produce. Con se deduce qué le pasa a la longitud de onda, y la ley de Snell de la refracción, escrita con velocidades, dice hacia dónde se desvía.
2
Desarrollo
Frecuencia: no cambia. La frecuencia es la del foco emisor: los puntos de la superficie de separación vibran al ritmo de la onda que llega y transmiten ese mismo ritmo al segundo medio. Por tanto, .
Longitud de onda: aumenta. Como y la frecuencia es la misma:La longitud de onda crece en la misma proporción que la velocidad.
Dirección de propagación: se aleja de la normal (si la incidencia es oblicua). La ley de Snell de la refracción, para una onda cualquiera, es:Así que : la onda refractada forma con la normal un ángulo mayor que la incidente. Si incide perpendicularmente (), no se desvía. Y si el ángulo de incidencia supera el ángulo límite, , no hay onda refractada: se produce reflexión total.
Longitud de onda: aumenta. Como y la frecuencia es la misma:La longitud de onda crece en la misma proporción que la velocidad.
Dirección de propagación: se aleja de la normal (si la incidencia es oblicua). La ley de Snell de la refracción, para una onda cualquiera, es:Así que : la onda refractada forma con la normal un ángulo mayor que la incidente. Si incide perpendicularmente (), no se desvía. Y si el ángulo de incidencia supera el ángulo límite, , no hay onda refractada: se produce reflexión total.
3
Consejo
Recuerda la regla: al cambiar de medio la frecuencia se conserva siempre. Lo que cambian son la velocidad y la longitud de onda, en la misma proporción.
Pasar a un medio más rápido es como pasar del agua al aire en la luz: el rayo se abre alejándose de la normal.
Paso 1 de 3
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