Problema resuelto de Física: Luz: reflexión, refracción y ondas electromagnéticasSelectividad (PAU) · Comunitat Valenciana 2024 · Julio

Velocidad. Por definición, el índice de refracción de un medio es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y en ese medio:$$n = \frac{c}{v}\quad\Longrightarrow\quad v = \frac{c}{n}$$La velocidad es inversamente proporcional al índice. Como $n_1 > n_2$:$$\frac{v_2}{v_1} = \frac{n_1}{n_2} > 1\quad\Longrightarrow\quad v_2 > v_1$$La luz va más rápido en el medio 2.

Frecuencia. La frecuencia de una onda es la de la fuente que la produce: es el número de oscilaciones por segundo que llegan a la superficie de separación, y en la frontera los dos medios tienen que oscilar al mismo ritmo (no se pueden «crear» ni «perder» oscilaciones). Por eso$$f_2 = f_1$$La frecuencia no cambia. (Es lo que fija el color de la luz.)

Longitud de onda. En cualquier medio, $v = \lambda f$. Con la misma frecuencia en los dos:$$\lambda = \frac{v}{f}\quad\Longrightarrow\quad \frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{v_2}{v_1} = \frac{n_1}{n_2} > 1\quad\Longrightarrow\quad \lambda_2 > \lambda_1$$La longitud de onda aumenta en la misma proporción que la velocidad.