OPTICA FISICA Problemas CURSO 07/08
Tema 3: Formulas de Fresnel: refracción y reflexión
1.- La superficie de separación entre dos medios de índices n1=1.2 y n2=1.8 se encuentra colocada según el plano Y-Z.
Sobre ella incide una onda propagándose en dirección s=(0.6, 0.8, 0) con amplitud E0=(0, 0, 10) V/m. Calcula la
amplitud de las ondas transmitida y reflejada.
2.- Una onda con el campo eléctrico paralelo al plano de incidencia y de amplitud E0, se dirige con un ángulo ε=45º
hacia la superficie de un vidrio de índice n=1.5. Calcula la amplitud de la onda transmitida. Repite el cálculo para una
onda que siga el camino inverso.
3.- ¿Qué ángulo con el plano de incidencia debe formar la amplitud de una onda incidiendo sobre un diamante (n=2.4)
para que la luz reflejada sólo tenga componente perpendicular y las componentes paralela y perpendicular de la luz
transmitida coincidan?. ¿Cuál debe ser el ángulo de incidencia?.
4.- Para cada componente, determina la relación existente entre amplitud incidente y transmitida al otro lado de una
lámina plano-paralela de índice n sumergida en aire. Particulariza para una onda con un ángulo de vibración de 40º,
incidiendo con un ángulo de 25º sobre una lámina de índice n=1.468.
5.- Considérese una onda cuyo campo B, de módulo 1µT, vibra con un ángulo de 30º respecto al plano de incidencia y
que incide con ángulo Brewster sobre un vidrio de índice n=1.75.
a) Calcula la dirección de vibración del campo eléctrico de las ondas transmitida y reflejada.
b) Si el vidrio es una lámina plano-paralela, demuestra que la incidencia sobre la segunda superficie (salida al aire)
se produce con el ángulo Brewster correspondiente.
6.- Un haz de luz incide sobre la superficie de separación entre dos medios de índice diferente. Indica, en función de
los índices, los valores máximo y mínimo de los factores de reflexión para cada componente, indicando para qué
ángulos aparecen.
7.- Para una onda con ambas componentes no nulas,
a) Demuestra que la intensidad total es la suma de las intensidades de cada componente.
b) Halla las expresiones para las potencias reflejada y transmitida en función de los factores para cada componente
y del ángulo de vibración.
c) A partir de las expresiones de los coeficientes, demuestra que R + T = 1.
8.- Una fuente luminosa submarina emite luz hacia la superficie que separa el agua (n=1.33) del aire. Suponiendo que
la superficie de separación es perfectamente plana,
a) ¿Cuál será el último ángulo de incidencia para el que se produce transmisión?.
b) ¿Y si encima del agua se coloca un vidrio de índice n=1.56?.
c) ¿Y si el vidrio se sustituye por una capa de aceite de índice n=1.21?.
9.- Una onda electromagnética de intensidad 6W/m2 incide en dirección normal sobre una lámina delgada de oro
(ñau=0.37-2.82i).
a) Calcula la intensidad de la onda reflejada.
b) Si el espesor de la lámina es de 100nm y la longitud de onda de la radiación es 700nm, calcula la intensidad de
la onda transmitida al otro lado de la misma.
10.- Calcula los factores de reflexión para cada componente para un haz luminoso que se dirige con un ángulo de 65º
hacia una lámina de platino. Dato: ñp =2.06-4.26i.
11.- Un haz de luz natural incide con un ángulo de 45º sobre una lámina plano-paralela de calcita (no=1.658,
ne=1.486) cuyo eje óptico es perpendicular al plano de incidencia. Si el espesor de la lámina es e=5cm, calcula la
separación entre los rayos ordinario y extraordinario a la salida.
12.- Un haz de luz con ambas componentes incide normalmente sobre un
cubo formado por dos prismas de calcita tallados con los ejes como se indica
en la figura. Calcula los factores de transmisión totales a la salida del cubo
para las dos componentes.
s
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e.o.
e.o.
45º