FísicaMedio1 pts
Luz: reflexión, refracción y ondas electromagnéticas
Castilla y León · 2023 · Julio
Enunciado
El índice de refracción de un cierto líquido para la luz de color rojo es mientras que para el color violeta es . Sobre un recipiente de de altura lleno de este líquido se hace incidir un rayo de luz blanca formando un ángulo de con la superficie del líquido. Determine la separación entre los rayos rojo y violeta cuando alcancen el fondo del recipiente.
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Resultado
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia
Los ángulos de la ley de Snell se miden respecto de la normal, así que el ángulo de incidencia es . Como el índice depende del color, cada componente se refracta con un ángulo distinto (dispersión). Cada rayo recorre los de profundidad desplazándose horizontalmente ; la separación en el fondo es la diferencia de esos desplazamientos.
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Desarrollo
Ángulo de incidencia. El rayo forma con la superficie, luego con la normal:Ley de Snell (del aire, , al líquido) para cada color:El violeta, con mayor índice, se acerca más a la normal.
Puntos de llegada al fondo. Con , cada rayo avanza horizontalmente, desde el punto de entrada:Separación.Al ser una resta de números muy parecidos, hay que arrastrar varias cifras en los intermedios: redondeando los ángulos a grados enteros el resultado saldría muy distinto.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)Puntos de llegada al fondo. Con , cada rayo avanza horizontalmente, desde el punto de entrada:Separación.Al ser una resta de números muy parecidos, hay que arrastrar varias cifras en los intermedios: redondeando los ángulos a grados enteros el resultado saldría muy distinto.
3
Consejo
El dato de es con la superficie: la ley de Snell usa siempre el ángulo con la normal. Y cuando el resultado es una diferencia pequeña, guarda cuatro o cinco cifras hasta el final.
Paso 1 de 3
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