Question

Un rayo de luz que se propaga en el aire entra
en el agua con un ángulo de incidencia de
35.00°. Si el índice de refracción del agua es
de 1.33, ¿cuál es el ángulo de refracción?
¿Cuál es la velocidad de la luz en el agua?

Un rayo de luz que viaja en el aire incide en
una sustancia cuyo indice de refracción es
1.48. Si el ángulo de refracción es de 34°,
¿cuál es el valor del ángulo de incidencia?​

Answer 1

El valor del ángulo de refracción y la velocidad de la luz en el agua son respectivamente: r = 49.7° y V = 2.25*10⁸m/seg.

El valor del ángulo de incidencia si el rayo de luz en el aire incide en una sustancia de índice de refracción 1.48 es : i = 22.19º

   Como el rayo de luz que se propaga en el aire entra  en el agua incide  con un ángulo de incidencia de 35.00° y el índice de refracción del agua es  de 1.33, entonces al aplicar la Ley de Snell, resulta:  

n2 = 1.33

n1= 1

 i= 35º

 r=?

 V =? velocidad de la luz en el agua

Ley de Snell :

  n1*Sen r = n2*Sen i

       Sen r = n2-Sen i/n1

       Sen r = 1.33*Sen35°/1

           r = 49.7º

  Ahora, para calcular la velocidad de la luz en el agua:

        n = c/V    donde V es la velocidad de la luz en el medio ( agua)

        V = c/n

        V = 3*10⁸ m/seg /1.33

         V = 225563909.8 m/seg = 2.25*10⁸m/seg

  n2= 1.48

    r = 34º

    i=?    

    n1 = 1

          n1*Sen r = n2*Sen i

           Sen i= n1*Sen r/ n2= 1* Sen 34º /1.48

             i = 22.19º

 Para consultar puedes hacerlo aquí: https://brainly.lat/tarea/2380750

 

Answer 2

Para los problemas de refracción se tiene:

• El ángulo de refracción es 25,55º; la velocidad de la luz en el agua es 225563,91 km/s.

• El ángulo de incidencia es de 55,85º.

Refracción y reflexión

En óptica se da un fenómeno interesante ya que cuando la luz incide sobre la superficie que separa dos medios transparentes que poseen densidades diferentes, una parte de la energía luminosa se transmite al medio (refracción) y otra parte se refleja (reflexión).

1. La luz al moverse de un medio tal como el aire hacia otro diferente como el agua, pierde velocidad y cambia de dirección con respecto al rayo incidente.

La manera de cuantificar este cambio de dirección se realiza a partir de la Ley de Snell, la cual establece:

$\displaystyle {\bf n_1.sen\theta_1=n_2.sen\theta_2}\hspace{10}(1)}$

Donde:

• n₁ = índice de refracción del aire = 1

• sen θ₁ = seno del ángulo de incidencia = ¿?

• n₂ = índice de refracción de la sustancia = 1,48

• sen θ₂ = seno del ángulo de refracción = 34º

Despejando sen θ₁ de la ecuación (1) y sustituyendo datos, se tiene:

$\displaystyle {\bf sen\theta_1=\frac{n_2.sen\theta_2}{n_1}}\Longrightarrow \theta_1=sen^{-1}\frac{n_2.sen\theta_2}{n_1}=sen^{-1}\frac{1,48.sen34\º}{1}={\bf 55,85\º}$

2. La luz al moverse en un medio diferente al vacío, tal como el aire, el agua, el vidrio, el diamante, etc., siempre tendrá una velocidad menor a la expresada por la constante (c), la velocidad de la luz en el vacío, cuyo valor aproximado es de 300.000 km/s.

La forma de cuantificar la perdida de velocidad en el medio en el cual la luz se mueve se establece a través del índice de refracción, el cual es un número adimensional que depende del medio mismo y se define como:

$\displaystyle {\bf n=\frac{c}{v}\hspace{10}(2)}$

Donde:

n = índice de refracción del medio = 1,33

c = velocidad de la luz en el vacío ≈ 300.000 km/s

v = velocidad de la luz en el medio = ¿?

Despejando v de la ecuación (2) y sustituyendo datos, se tiene:

$\displaystyle {\bf v=\frac{c}{n}}=\frac{300000km/s}{1,33}={\bf 225563,91\ km/s}$

Despejando sen θ₂ de la ecuación (1) y sustituyendo datos, se tiene:

$\displaystyle {\bf sen\theta_2=\frac{n_1.sen\theta_1}{n_2}}\Longrightarrow \theta_2=sen^{-1}\frac{n_1.sen\theta_1}{n_2}=sen^{-1}\frac{1.sen35\º}{1,33}={\bf 25,55\º}$

Para conocer más acerca de refracción y reflexión, visita:

https://brainly.lat/tarea/11556861

https://brainly.lat/tarea/54548685