Problema de Física Selectividad

Física: Óptica (2º Bachillerato)

Ejercicio Resuelto – Examen de Selectividad – Madrid

Sea un prisma óptico de índice de refracción 1,5 inmerso en el aire. La sección del prisma es un triángulo rectángulo isósceles ABC, siendo 90º el ángilo en A. Un rayo luminoso incide perpendicularmente sobre la cara AB. (A) Explique si se produce o no reflexión total en la cara BC del prisma. (B) Haga un esquema gráfico de la trayectoria seguida por el rayo a través del prisma. ¿Cuál es la dirección del rayo emergente?

Solución:

(A) Al incidir perpendicularmente en la 1ª cara, no sufre refracción y llega a la 2ª cara formando 45º con la normal. Aplicamos la Ley de Snell para hallar el ángulo de salida.

n1.sen i = n2.sen r → 1,5·sen45º = 1·sen r → r = arcsen(1,06)

¡No hay ningún ángulo cuyo seno sea mayor que 1! → Calculamos el ángulo límite.

1,5·sen iL = 1·sen 90 → iL = arcsen (1(1,5) = 41,8º

Al incidir con un ángulo superior al ángulo límite se produce la reflexión total.

b) El rayo emergente forma un ángulo de 45º con el incidente.

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