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Naturaleza de la luz
Teoría
2021 · Extraordinaria · Titular
C2-a
Examen
a) Razone y justifique la veracidad o falsedad de las siguientes frases: i) Cuando la luz pasa de un medio a otro experimenta un aumento de su velocidad si el segundo medio tiene un índice de refracción mayor que el primero. ii) La reflexión total de la luz en la superficie de separación de dos medios puede producirse cuando el índice de refracción del segundo medio es mayor que el del primero.
RefracciónReflexión totalÍndice de refracción
a) Razone y justifique la veracidad o falsedad de las siguientes frases:i) Cuando la luz pasa de un medio a otro experimenta un aumento de su velocidad si el segundo medio tiene un índice de refracción mayor que el primero.

Falso. La velocidad de la luz en un medio (vv) está relacionada con la velocidad de la luz en el vacío (cc) y el índice de refracción del medio (nn) mediante la expresión:

v=cnv = \frac{c}{n}

Si la luz pasa de un medio con índice de refracción n1n_1 a un segundo medio con índice de refracción n2n_2 tal que n2>n1n_2 > n_1, entonces la velocidad de la luz en el segundo medio será v2=c/n2v_2 = c/n_2. Dado que n2n_2 es mayor, v2v_2 será menor que v1=c/n1v_1 = c/n_1. Por lo tanto, la luz experimenta una disminución de su velocidad, no un aumento.

ii) La reflexión total de la luz en la superficie de separación de dos medios puede producirse cuando el índice de refracción del segundo medio es mayor que el del primero.

Falso. La reflexión total de la luz es un fenómeno que ocurre cuando la luz viaja de un medio con un índice de refracción más alto (ópticamente más denso) a un medio con un índice de refracción más bajo (ópticamente menos denso), y el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico.Si el índice de refracción del segundo medio (n2n_2) es mayor que el del primero (n1n_1), es decir, n2>n1n_2 > n_1, la luz se propaga de un medio menos denso a uno más denso. En este caso, la luz se refractaría hacia la normal (según la Ley de Snell, n1sinθ1=n2sinθ2n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2, si n2>n1n_2 > n_1, entonces sinθ2<sinθ1\sin\theta_2 < \sin\theta_1, lo que implica θ2<θ1\theta_2 < \theta_1). La reflexión total no puede ocurrir bajo estas condiciones.