Question

La longitud de onda de la luz roja de un láser de helio-neón es de 633 nm en el aire, pero de 474 nm en el humor acuoso del globo ocular.

Calcule el índice de refracción del humor acuoso y la rapidez y frecuencia de la luz en esta sustancia.​

Answer 1

En el interior del humor acuoso del globo ocular, la luz roja del láser de helio-neón tiene una velocidad de 224600 kilómetros por segundo, lo que da un índice de refracción de esta sustancia de 1,34, y la frecuencia tanto en este medio como en el aire es de 474THz.

Explicación:

Cuando una onda electromagnética penetra en un medio diferente al vacío, su frecuencia se conserva, variando la longitud de onda a causa del cambio de velocidad de propagación, según la relación:

$\lambda.f=v_p$

En el vacío la ecuación es:

$\lambda.f=c$

Ahora tenemos que la frecuencia de la luz del láser de helio neón es:

$f=\frac{c}{\lambda}=\frac{3x10^{8}\frac{m}{s}}{6,33x10^{-7}m}\\\\f=4,739x10^{14}Hz=473,9THz$

Con esta identidad calculamos la velocidad de propagación en el humor acuoso del globo ocular:

$v=\lambda.f=4,739x10^{14}Hz.4,74x10^{-7}m=\\\\v=2,246x10^{8}\frac{m}{s}$

El índice de refracción en un medio es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio en cuestión:

$n=\frac{c}{v_p}=\frac{3x10^{8}\frac{m}{s}}{2,246x10^{8}\frac{m}{s}}=1,34$