Ejercicios optica Fisica PDF

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Ejercicios de optica Fisica...

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Ejercicios Óptica Física Bueno, aquí tenemos la penúltima guía. Me da flojera hacer un formulario para esto. Así que no. xD Empecemos! Brian Keith N. 1.- Un haz de luz natural procede de un medio A, (nA = 1.6), de modo que el rayo reflejado sobre el medio B (nB = 1.2) está totalmente polarizado. El haz refractado en B incide normalmente sobre el medio C (nC = 1.4). Calcule el ángulo  de la figura. Determine qué porcentaje de la luz que procede desde A se transmite finalmente al medio C. Manteniendo el ángulo , calcule de nuevo el porcentaje anterior si el ángulo de incidencia de la luz que proviene de A cambia a 53º.

El rayo está completamente polarizado, eso implica que debemos usar la Ley de Brewster. ()

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() (

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) )

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( )

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Si el ángulo de incidencia es 53° Procedemos a calcular el ángulo de transmisión… () () Cuando pasa esto es porque puede haber reflexión total. (O nos equivocamos en algo. xD) ()

2.- La luz incide sobre una superficie de agua (índice 4/3) bajo un ángulo tal que la luz reflejada (rayo 1 de la figura) esté completamente polarizada en un plano. (a) ¿Cuál es el ángulo de incidencia? (b) Un bloque de vidrio (índice 3/2) que tiene una superficie superior plana está sumergido en el agua según se muestra en la figura. La luz reflejada en la superficie del vidrio (rayo 2) está totalmente polarizada en un plano. Determínese el ángulo formado por las superficies del agua y del vidrio. Rp: (a) 53º (b) 11.4º.

Ley de Brewster! ()

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Maybe this helps.

Los ángulos de un triangulo deben sumar 180. Construimos un triangulo rectangulo a partir de la normal del aire con agua y con el rayo incidente en el vidrio. ( ) 3.- Un haz paralelo de luz natural incide, formando un ángulo de 58º, sobre una superficie plana de vidrio. El haz reflejado está completamente polarizado en un plano. (a) ¿Cuál es el ángulo de refracción del haz transmitido? (b) ¿Cuál es el índice de refracción del vidrio?. Ley de Brewster! ()

Ley de Snell () ()

4.- a) ¿A qué ángulo sobre el horizonte debe estar el Sol , para que la luz procedente de él y reflejada sobre una superficie de agua en calma esté completamente polarizada? (b) ¿Cuál es el plano del vector E en la luz reflejada?

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( en un plano) horizontal. ( )teoría E se encuentra Por ( )

5.- Un haz de luz natural incide en el centro de un hemisferio de vidrio con un ángulo de 60º de modo que el haz se refleja totalmente polarizado. Determine: (a) el índice de refracción del vidrio, (b) el porcentaje de luz que se transmite a través del vidrio.

Ley de Brewster! √

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Ley de Snell () () Hay una incidencia oblicua y una incidencia normal. Sea A el aire inicial, sea B el vidrio, sea C el aire final. (Meh, en realidad es para poder copiar y pegar lo que tengo arriba) (

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6.-Sobre una superficie de una lámina de vidrio de índice 1.732 y bajo un ángulo de incidencia de 60º incide luz polarizada linealmente. El vector eléctrico de la luz incidente forma un ángulo de 30º con el plano de incidencia. ¿Qué fracción de la luz incidente se refleja en la primera superficie? Ley de Snell () (

(

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() )

(

)

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)

Por fórmula… () () 7.-Un haz de luz natural incide sobre la superficie de una pieza de vidrio de índice 1.523 bajo un ángulo de incidencia de 70º. (a) ¿Qué fracción de la luz incidente se refleja? (b) ¿Cuál es, en el haz reflejado, la razón de la componente del vector E situada en el plano de incidencia a la componente de E perpendicular a dicho plano? Ley de Snell ()

()

Por fórmula, ( ) luz natural… ( )

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)

√

(

√

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8.-Una onda electromagnética polarizada linealmente propagándose en el aire, incide sobre un medio de índice de refracción n = 1.55 según el ángulo de Brewster. La amplitud del campo eléctrico es 0.5 V/m y forma un ángulo de 30º con el plano de incidencia. Determine: (a) la amplitud del campo eléctrico reflejado, (b) las componentes del campo eléctrico refractado. ()

Ley de Snell. () () [

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Por fórmula… () () √ [

Bueno…

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Se tiene además esta fórmula fea. ( ) ( ) ( ) () ()

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La respuesta oficial es 0.15, quien sabe por qué. xD Seguramente la exactitud de los decimales. xD 9.- Un haz de luz natural incide desde un medio A con un ángulo de 41° sobre la superficie plana de un medio B refractándose en él con un ángulo de 49°. La intensidad media del haz incidente es 0,5 W/m2 . (a) Calcular las intensidades medias de los haces reflejado y transmitido. (b) Si el ángulo de incidencia se cambiase a 70° ¿Cuáles serán los nuevos valores de las intensidades medias de las ondas reflejada y transmitida?. ( ) ) ( ( ) ( ) 

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 [ ]  Ley de Snell… Usando los ángulos originales. ()

 



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Usando los nuevos ángulos. () () Esto implica que quizás sobrepasamos el ángulo critico! (El medio 1 tiene un índice mayor, así que se produce reflexión total interna) Comprobémoslo… ()

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] 

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10.- Una onda electromagnética, plana, armónica y linealmente polarizada que se propaga en un material A de índice de refracción nA = 2,08 , incide con un ángulo de 30° en la superficie I de separación con otro medio B de índice de refracción desconocido al cual se transmite totalmente. Esta onda transmitida incide sobre una superficie II, paralela con la anterior, donde se refleja totalmente con una intensidad media de 0,2 W/m2. Si el medio C es aire. a) Determinar el ángulo que forma el vector eléctrico con el plano de incidencia en la onda que procede desde el medio A. (b) Calcular el índice de refracción del material B. (c) Calcular la amplitud del vector eléctrico de la onda procedente del medio A.

Se tiene inmediatamente que en las interfaces… Por lo tanto…

󰆹

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El haz que incide esta linealmente polarizado en la dirección paralela al plano de incidencia con el ángulo de Brewster, esto es lo que hace que se transmita totalmente. (Con eso respondimos la primera pregunta!)

󰆹

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11.- Luz no polarizada de intensidad 3 W/m2 incide perpendicularmente sobre dos películas polarizadoras paralelas, cuyos ejes de transmisión forman entre sí un ángulo de 60º. ¿Cuál es la intensidad de la luz transmitida por la segunda película? ()

Theta es el ángulo que forman los dos ejes, y se divide por 2 porque la primera pasada por una película polarizadora reduce la intensidad máxima a la mitad. ( )

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12.- Dos láminas polarizadoras tienen sus direcciones de transmisión cruzadas, de modo que no pasa luz a su través. Se inserta una tercera lámina entre las dos de modo que su dirección de transmisión forma un ángulo de 30º con la primera. Se hace incidir luz no polarizada de intensidad Io sobre la primera lámina. Hallar la intensidad transmitida a través de las tres láminas. Intensidad inicial. Tras pasar por el primer polarizador… Tras pasar por el segundo polarizador… ( ) A través del tercer polarizador… Realizando todos los reemplazos. ( )...