Luz: reflexión, refracción y ondas electromagnéticas

Longitudes de onda (tomamos $n_{aire} = 1$):$$\lambda_{aire} = \frac{c}{f} = \frac{3{,}00\cdot 10^{8}}{5{,}2\cdot 10^{14}} = 5{,}77\cdot 10^{-7}\ \text{m}$$$$\lambda_{agua} = \frac{v_{agua}}{f} = \frac{c}{n_{agua}\,f} = \frac{5{,}769\cdot 10^{-7}}{1{,}33} = 4{,}34\cdot 10^{-7}\ \text{m}$$Ángulo de incidencia respecto a la normal: $\hat\imath = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ$. Es menor que el ángulo límite agua-aire, $\arcsin(1/1{,}33) = 48{,}8^\circ$, así que hay refracción.

Reflexión: $\hat r_{refl} = \hat\imath = 30^\circ$ respecto a la normal, en el agua.

Refracción (ley de Snell):$$n_{agua}\,\text{sen}\,\hat\imath = n_{aire}\,\text{sen}\,\hat r\quad\Longrightarrow\quad \text{sen}\,\hat r = 1{,}33\cdot\text{sen}\,30^\circ = 0{,}665\quad\Longrightarrow\quad \hat r = 41{,}7^\circ$$El reflejado vuelve al agua formando $30^\circ$ con la normal y el refractado sale al aire formando $41{,}7^\circ$ con la normal, al otro lado de la superficie. Entre los dos, junto con la normal, completan un ángulo llano:$$\alpha = 180^\circ - 30^\circ - 41{,}7^\circ = 108^\circ$$