Si un rayo entra con un ángulo de incidencia de 40° a un pedazo de vidrio con un indice de refracción
de 1.15 ¿Cuál es el ángulo de refracción?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
P.1 La ley de la reflexión nos dice que si $\alpha$ es el ángulo que forma el rayo incidente con la normal (=perpendicular) al espejo, entonces el rayo reflejado forma también un ángulo $\alpha$ con la normal. Por tanto, el ángulo que forma el rayo reflejado con el incidente es de $2\alpha$.
Si ahora, sin mover el rayo el incidente, giramos el espejo un ángulo $\theta$ (y por tanto, normal al espejo también gira el mismo ángulo), entonces el ángulo de incidencia será de $\alpha+\theta$, y el ángulo de reflexión también será $\alpha+\theta$. El rayo reflejado con respecto al incidente forma un ángulo de $2\alpha+2\theta$, o lo que es lo mismo, ha aumentado en $2\theta$ con respecto al primer caso.
P.2 Es un resultado teórico que para incidencia normal (=en perpendicular) sobre una superficie que separa un medio 1 de un medio 2, la intensidad del rayo reflejado está relacionada con la intensidad del rayo incidente a través de
\begin{displaymath} I_{\scriptscriptstyle \rm reflejada}=\left(\frac{n_1-n_2}{n_1+n_2}\right)^2 I_{\scriptscriptstyle \rm incidente} , \end{displaymath} (1)
(ver por ejemplo, el libro Física, 3. edición, de P. A. Tipler en la página 982), siendo respectivamente $n_1$ y $n_2$ el índice de refracción del medio 1 y del medio 2. Como recordatorio, el índice de refracción de un medio es igual a la velocidad de la luz en el vacío dividida por la velocidad de la luz en el medio.
Para nuestro caso, la fracción de energía (=de intensidad) viene dada por
Explicación: