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Naturaleza de la luz
Teoría
2020 · Ordinaria · Reserva
7-a
Examen
a) i) ¿Cambia la longitud de onda de la luz al pasar de un medio a otro? ii) La luz azul y amarilla del espectro visible, ¿tienen la misma velocidad de propagación en el vacío? ¿y la misma frecuencia? Justifique sus respuestas.
Longitud de ondaFrecuenciaVelocidad de la luz+1
a) i) ¿Cambia la longitud de onda de la luz al pasar de un medio a otro?

Sí, la longitud de onda de la luz cambia al pasar de un medio a otro. Cuando la luz pasa de un medio a otro, su velocidad de propagación cambia. La frecuencia de la luz, sin embargo, permanece constante, ya que está determinada por la fuente emisora y no por el medio a través del cual se propaga. La relación entre la velocidad (vv), la longitud de onda (λ\lambda) y la frecuencia (ff) es:

v=λfv = \lambda f

Dado que la frecuencia (ff) es constante y la velocidad (vv) cambia al pasar de un medio a otro (ya que v=c/nv = c/n, donde nn es el índice de refracción del medio), la longitud de onda (λ\lambda) debe ajustarse para mantener la igualdad. En un medio con un índice de refracción n>1n > 1, la velocidad de la luz es menor que en el vacío (cc), por lo tanto, la longitud de onda también será menor.

a) ii) La luz azul y amarilla del espectro visible, ¿tienen la misma velocidad de propagación en el vacío? ¿y la misma frecuencia? Justifique sus respuestas.

En el vacío, todas las ondas electromagnéticas, incluyendo la luz azul y la luz amarilla, se propagan a la misma velocidad, que es la velocidad de la luz en el vacío, cc. Esto se debe a que cc es una constante fundamental e independiente de la frecuencia o la longitud de onda de la radiación electromagnética.

c3×108 m/sc \approx 3 \times 10^8 \text{ m/s}

Sin embargo, la luz azul y la luz amarilla NO tienen la misma frecuencia. Cada color del espectro visible corresponde a un rango específico de longitudes de onda y frecuencias. La luz azul tiene una longitud de onda más corta y, por lo tanto, una frecuencia más alta que la luz amarilla. La relación entre la velocidad de la luz (cc), la longitud de onda (λ\lambda) y la frecuencia (ff) es c=λfc = \lambda f. Dado que cc es constante para ambas en el vacío, si sus longitudes de onda son diferentes, sus frecuencias también deben serlo.