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Problema de prueba

Este problema es una variante de C3-P01 — Luz a través de capas de plástico, agua y aceite — mismo prerrequisito y habilidad, con otro enunciado y otros números. Se usa para comprobar si esa ficha está realmente dominada, no para practicarla de nuevo.

FICHA EXAMEN06-2

Luz a través de cuarzo y etanol

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C — Comportamiento ondulatorio › C.3 Fenómenos ondulatorios

TipoPrueba Dificultad Puntos7 pts Tiempo máx.16 min Origen preguntaRedactado Verificación soluciónVerificado por razonamiento independiente Completado con IA

Prerrequisitos

Ley de Snell: n1 sinθ1 = n2 sinθ2
Ángulo crítico: n1 sinθc = n2 (n1>n2)
Reflexión total interna
Polarización = propiedad de ondas transversales

Luz monocromática entra por la base de un bloque de cuarzo que tiene una capa de etanol flotando sobre él. Índices de refracción: Cuarzo n=1,55, Etanol n=1,36, Aire n=1,00. La luz se refracta a 29° (respecto a la normal) al entrar en el cuarzo desde el aire.

a Calcula el ángulo de incidencia en la interfase aire-cuarzo. [2]

b Calcula el ángulo crítico para la interfase cuarzo-etanol. [2]

c Resume qué se entiende por polarización. [1]

d Explica cómo puede comprobarse experimentalmente si un haz de luz está polarizado. [2]

Pistas progresivas

1General — los ángulos en la ley de Snell SIEMPRE se miden desde la normal.
2Apartado a) — n_aire·sinθi = n_cuarzo·sin29°.
3Apartado a), despeja — sinθi = (1,55 × sin29°) / 1,00.
4Apartado a), cifras — sinθi ≈ 0,751 → θi ≈ 49°.
5Apartado b) — el ángulo crítico existe al pasar de mayor a menor n; aquí cuarzo (1,55) → etanol (1,36).
6Apartado b), plantea — n_cuarzo·sinθc = n_etanol.
7Apartado b), cifras — sinθc = 1,36/1,55 ≈ 0,877 → θc ≈ 61°.
8Apartado c) — piensa en qué significa restringir el plano de vibración de una onda transversal.
9Apartado d) — piensa en un filtro polarizador girando: ¿qué pasa con la intensidad transmitida?

Refuerzo

Vídeo — ↗ — «»

Apartado a) — sinθi = 1,55 × sin29° / 1,00 ≈ 0,751 → θi ≈ 49°.

Apartado b) — sinθc = 1,36/1,55 ≈ 0,877 → θc ≈ 61°.

Apartado c) — Restricción del plano de vibración de una onda transversal a una única dirección perpendicular a la propagación.

Apartado d) — Se gira un filtro polarizador observando la intensidad transmitida: si varía (casi anulándose) estaba polarizada; si permanece constante, no.