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Reflexión total

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  • Reflexión total

    Buenas, tengo una duda con este problema:

    Una lámina de vidrio de caras planas y paralelas de 4 cm de espesor se encuentra rodeada de aire. Un rayo de luz monocromática de frecuencia 4 x 1014 Hz incide desde el aire formando un ángulo de 30° con la superficie de la lámina. Teniendo en cuenta que Naire = 1, Nvidrio = 1,5 yc = 3× 108 m s-1: a) Determina la longitud de onda del rayo en el vidrio y en el aire. b) Haz un trazado completo de la trayectoria del rayo, incidiendo en el vidrio, atravesándole y saliendo otra vez al aire. ¿Cuánto vale el ángulo de refracción del vidrio al aire? c) Halla el tiempo que tarda la luz en atravesar la lámina. d) Describe como debe incidir el rayo de luz en la lámina para obtener reflexión total y calcula el valor del ángulo límite en ese caso.

    La duda es con el apartado d Del aire al vidrio no se produce reflexión total por que el ángulo de refracción al pasar a medios con más n disminuye puede ocurrir, al salir por la segunda cara del vidrio al aire, en ese caso, el ángulo critico en la segunda cara del vidrio seria 41,8º y ese por tanto seria el ángulo de refracción en la primera cara del vidrio y con ese ángulo sale un ángulo de incidencia en esa primera cara de 87º. La duda es interprete bien el enunciado del apartado d y si es correcto, el angulo de incidencia en el aire y el de salida en aire después de atravesar un medio no debería ser el mismo?

  • #2
    Hola

    Creo que si has interpretado bien el apartado d) , solo hay que precisar, para que haya reflexión total con la primera cara del vidrio, se tiene por la ley de snell :

    donde esto implica esto es imposible, entonces hay que considerar la reflexión total con la segunda cara del vidrio , considerando el ángulo de incidencia en la primera cara, el ángulo refractado en el vidrio (ángulo de incidencia en la segunda cara) y el ángulo de salida al aire (refractado en el aire) respectivamente. Se tiene en la segunda cara de vidrio :



    La refracción en la primera cara implica :



    Es un ángulo límite entonces cuando sobre la primera cara del vidrio la luz incide tangecialmente, entonces sale también tangencialmente por la segunda cara, entonces si se cumple que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de salida. Constituye un evento límite.


    Saludos

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