Ejercicio resuelto de Óptica · Física · 2024

CUESTIÓN 6 - Vibraciones y ondas

Un rayo de luz se propaga por una fibra de cuarzo rodeada de aire. Tras incidir sobre la superficie cuarzo-aire con un ángulo $\theta =41,8^{\circ }$, se propaga paralelamente al eje de la fibra como indica la figura. Explica qué ocurre si el ángulo de incidencia es mayor que $41,8^{\circ }$ y nombra el fenómeno. Calcula el índice de refracción del cuarzo.

Dato: índice de refracción del aire, $n_a=1,00$

Aplicando Snell al cambio de medio cuarzo-aire:

$\begin{array}{rl}{\displaystyle n_c\cdot \sin \theta }& {\displaystyle =n_a\cdot \sin \widehat{r}}\\ {\displaystyle n_c\cdot \sin ({\mathrm{41,8}}^{\circ })}& {\displaystyle =1\cdot \sin ({90}^{\circ })}\\ {\displaystyle n_c}& {\displaystyle =\frac{1}{\sin ({\mathrm{41,8}}^{\circ })}=\mathrm{1,5}}\end{array}$





Dado que al ángulo de incidencia $\theta$ proporcionado le corresponde una refraccion de ${90}^{\circ }$, sabemos que $\theta$ es el ángulo límite y que para cualquier ángulo de íncidencia $\widehat{i}>\theta$ se producirá el fenómeno de reflexión total.