1
00:00:00,000 --> 00:00:04,700
Hola, buenos días. Vamos a continuar con estas clases virtuales debido principalmente a la nevada.

2
00:00:05,120 --> 00:00:11,500
Recordad que son clases complemento a las clases que realizamos mediante la cámara.

3
00:00:12,300 --> 00:00:21,199
Entre un poquito entre interactuar un poquito a través de ella y estos vídeos, que se observa claramente mejor

4
00:00:21,199 --> 00:00:27,899
que la resolución que da la pequeña pizarra, que es muy pixelada, pues más o menos vamos avanzando

5
00:00:27,899 --> 00:00:29,600
digamos, repasando los contenidos de óptica física.

6
00:00:29,820 --> 00:00:32,140
Recordad que la semana que viene a la vuelta de las clases presenciales,

7
00:00:32,539 --> 00:00:35,960
lo más seguro es que aunque dediquemos alguna clase al concepto de prisma,

8
00:00:36,659 --> 00:00:39,320
empecemos con la parte de óptica geométrica.

9
00:00:40,640 --> 00:00:43,899
Entonces, hoy lo que vamos a hacer es repasar el concepto de ángulo límite.

10
00:00:44,119 --> 00:00:47,640
Recordad que el ángulo límite era cuando se producía la reflexión total.

11
00:00:48,079 --> 00:00:49,840
Y como vemos en este dibujo, que es muy explicativo,

12
00:00:50,039 --> 00:00:52,439
simplemente incide un rayo con cierto ángulo de incidencia,

13
00:00:52,439 --> 00:00:56,859
y lo que ocurre es que el rayo no puede propagarse al otro medio,

14
00:00:56,859 --> 00:00:59,719
sino que se queda en la discontinuidad entre los dos medios

15
00:00:59,719 --> 00:01:01,820
al quedarse entre la discontinuidad entre los dos medios

16
00:01:01,820 --> 00:01:05,159
el ángulo de refracción valdrá 90 grados

17
00:01:05,159 --> 00:01:08,359
puesto que los ángulos se miden siempre respecto a la normal

18
00:01:08,359 --> 00:01:11,120
esa es la condición que llamamos de reflexión total

19
00:01:11,120 --> 00:01:14,900
en este primer ejercicio, que es el modelo 2015, se tiene pregunta 4

20
00:01:14,900 --> 00:01:18,239
tengo dos superficies que son el vidrio y el aceite

21
00:01:18,239 --> 00:01:20,620
me dicen que el índice de refracción del vidrio es 1,5

22
00:01:20,620 --> 00:01:23,680
y el del aceite es 1,3 más 82 partido de la onda

23
00:01:23,680 --> 00:01:25,680
es decir, depende de la longitud de onda del rayo

24
00:01:25,680 --> 00:01:33,719
Como ya hemos visto en la clase anterior, los rayos que se propagan, su longitud de onda puede ir variando

25
00:01:33,719 --> 00:01:36,819
Lo que nunca varía era la frecuencia, pero la longitud de onda sí

26
00:01:36,819 --> 00:01:45,620
Entonces, para que se produzca la reflexión total, el ángulo de incidencia es de 75 grados

27
00:01:45,620 --> 00:01:53,540
Y por tanto, lo que puedo realizar en el apartado A es un pequeño dibujo esquemático

28
00:01:53,540 --> 00:01:55,400
Realizo un pequeño esquema

29
00:01:55,400 --> 00:01:57,319
En el esquema puedo observar

30
00:01:57,319 --> 00:01:59,959
Cómo incide el rayo desde el vidrio hacia el aceite

31
00:01:59,959 --> 00:02:01,420
Y se produce la reflexión total

32
00:02:01,420 --> 00:02:03,099
Este ángulo de incidencia es 75 grados

33
00:02:03,099 --> 00:02:04,500
Y me piden cuánto vale la longitud de onda

34
00:02:04,500 --> 00:02:06,140
Para ello aplico la ley de Snell

35
00:02:06,140 --> 00:02:07,719
Nv por el seno de I

36
00:02:07,719 --> 00:02:09,800
Nv porque es del vidrio

37
00:02:09,800 --> 00:02:11,919
Igual a Na por el seno de R

38
00:02:11,919 --> 00:02:14,740
Por el seno de R

39
00:02:14,740 --> 00:02:18,580
Que es la reflexión que se produce en este caso

40
00:02:18,580 --> 00:02:20,539
R vale 90 grados

41
00:02:20,539 --> 00:02:21,939
Por producirse la reflexión total

42
00:02:21,939 --> 00:02:24,000
el seno de I75, 9V

43
00:02:24,000 --> 00:02:25,860
y NA, el del aceite

44
00:02:25,860 --> 00:02:28,000
ahora ya solo tengo que despejar el factor lambda

45
00:02:28,000 --> 00:02:30,180
seno 91, he hecho esta cuenta

46
00:02:30,180 --> 00:02:32,039
que sale 1,449, despejo lambda

47
00:02:32,039 --> 00:02:33,979
y me sale 550,7 en amómetros

48
00:02:33,979 --> 00:02:35,580
como recordáis, vale

49
00:02:35,580 --> 00:02:37,960
indica que lambda

50
00:02:37,960 --> 00:02:39,960
viene medido en amómetros en el enunciado, por eso sale

51
00:02:39,960 --> 00:02:40,439
en amómetros

52
00:02:40,439 --> 00:02:44,099
o sea, el resultado sale 550,7

53
00:02:44,099 --> 00:02:45,740
y como me indica que son en amómetros

54
00:02:45,740 --> 00:02:47,860
pues en amómetros, recordad que esto pertenece al espectro

55
00:02:47,860 --> 00:02:49,300
del visible, como vimos

56
00:02:49,300 --> 00:02:51,699
durante la clase del lunes, en el apartado B

57
00:02:51,699 --> 00:02:53,340
Me pide el valor máximo de lambda

58
00:02:53,340 --> 00:02:55,500
Pero ahora el haz de luz procede del aceite

59
00:02:55,500 --> 00:02:58,159
Es decir, procede del aceite y va hacia el vidrio

60
00:02:58,159 --> 00:02:59,879
Pero de nuevo se produce la reflexión total

61
00:02:59,879 --> 00:03:01,819
Bajo la condición de que esta mula de incidencia

62
00:03:01,819 --> 00:03:03,039
Sea 75 grados

63
00:03:03,039 --> 00:03:05,060
Es decir, es el mismo ejercicio

64
00:03:05,060 --> 00:03:06,620
Voy a aplicar de nuevo la ley de Snell

65
00:03:06,620 --> 00:03:08,939
Pero ahora será N1, que es el del aceite

66
00:03:08,939 --> 00:03:10,699
Porque viene del aceite, por el seno de I

67
00:03:10,699 --> 00:03:13,520
Igual a N2, que es el de vidrio, por el seno de R

68
00:03:13,520 --> 00:03:15,840
Donde está el del aceite sustituyo

69
00:03:15,840 --> 00:03:17,819
Sustituyo el seno de 75

70
00:03:17,819 --> 00:03:19,159
1,3 por el seno de 90

71
00:03:19,159 --> 00:03:21,620
Aquí lo que he hecho es 1,3 por el seno de 90

72
00:03:21,620 --> 00:03:29,879
que es 1, 1,3 por 1, entre este valor y me sale esto de aquí. Y ahora ya despejo lambda y me salen 1788 nanómetros, ¿vale?

73
00:03:29,919 --> 00:03:38,460
Me dice el valor máximo porque, ¿qué quiere decir? Si lambda vale este valor, se produce la reflexión total. En el momento que valga menos, ¿vale?

74
00:03:38,500 --> 00:03:46,000
Como está dividiendo, el índice de reflexión sería más y, por tanto, seguiría produciéndose esa reflexión total, ¿vale?

75
00:03:46,000 --> 00:03:51,039
El segundo de los ejercicios también tiene que ver con el concepto de reflexión total

76
00:03:51,039 --> 00:03:53,659
Es el modelo 2017, septiembre, pregunta 4

77
00:03:53,659 --> 00:03:58,360
Y además es una de las aplicaciones prácticas, por eso esto suele ser muy usual

78
00:03:58,360 --> 00:04:03,979
Se busca mucho el lavado para que se vea que los contenidos de física tienen una aplicación en la vida real y en la vida diaria

79
00:04:03,979 --> 00:04:05,199
Y tiene que ver con la fibra óptica

80
00:04:05,199 --> 00:04:07,020
Así de hecho es como funciona la fibra óptica

81
00:04:07,020 --> 00:04:09,400
Fijaos, esto es un pequeño esquema de lo que es la fibra óptica

82
00:04:09,400 --> 00:04:13,340
Tiene un núcleo de vidrio, aunque pueden ser de otras cosas, pueden ser de distintos plásticos

83
00:04:13,340 --> 00:04:15,860
La clave es que va a variar este índice de refracción

84
00:04:15,860 --> 00:04:17,740
que tiene la superficie que es el núcleo

85
00:04:17,740 --> 00:04:20,319
y luego hay un cierto recubrimiento que normalmente suele ser un plástico

86
00:04:20,319 --> 00:04:22,399
a veces hay varias capas de recubrimiento

87
00:04:22,399 --> 00:04:24,160
dependerá de lo que nos interese

88
00:04:24,160 --> 00:04:26,420
pero el esquema sencillo es ese, un núcleo y un recubrimiento

89
00:04:26,420 --> 00:04:27,339
entra

90
00:04:27,339 --> 00:04:29,819
la onda electromagnética

91
00:04:29,819 --> 00:04:31,759
que puede ser luz, por eso se llama fibra óptica

92
00:04:31,759 --> 00:04:33,560
o puede ser otro tipo de onda electromagnética

93
00:04:33,560 --> 00:04:35,279
que es lo que va a llevar la información

94
00:04:35,279 --> 00:04:37,399
entra esa onda electromagnética

95
00:04:37,399 --> 00:04:39,759
y se va a propagar por el interior del núcleo

96
00:04:39,759 --> 00:04:42,240
y cuando llegue al recubrimiento

97
00:04:42,240 --> 00:04:43,800
lo que tiene que ocurrir es que se produzca

98
00:04:43,800 --> 00:04:45,259
el fenómeno de reflexión total

99
00:04:45,259 --> 00:04:50,180
Es decir, no pase al otro medio, sino que se quede encerrado en el núcleo

100
00:04:50,180 --> 00:04:53,500
Parte se refleja en la discontinuidad y parte se refleja

101
00:04:53,500 --> 00:04:56,500
Parte se refracta en la discontinuidad y parte se refleja

102
00:04:56,500 --> 00:04:59,920
De tal manera que va a quedar encerrado el rayo dentro del núcleo

103
00:04:59,920 --> 00:05:02,540
Y así va a viajar la información sin salirse de la fibra óptica

104
00:05:02,540 --> 00:05:06,579
Me dicen que el índice de refracción del núcleo del vidrio es 1,55

105
00:05:06,579 --> 00:05:09,879
Y el de el recubrimiento es 1,45

106
00:05:09,879 --> 00:05:13,459
Me piden cuánto vale este ángulo beta para que el rayo se quede ahí encerrado

107
00:05:13,459 --> 00:05:15,980
Pues para eso se tiene que producir la reflexión total

108
00:05:15,980 --> 00:05:17,680
¿Veis? Esta es la superficie

109
00:05:17,680 --> 00:05:19,139
Esta es la normal

110
00:05:19,139 --> 00:05:21,379
Las superficies continúan núcleos de recubrimiento

111
00:05:21,379 --> 00:05:22,860
Con lo cual R

112
00:05:22,860 --> 00:05:24,720
Vale 90 grados

113
00:05:24,720 --> 00:05:26,660
Y el ángulo de incidencia es beta

114
00:05:26,660 --> 00:05:29,779
Será NV porque incide desde el vidrio al recubrimiento

115
00:05:29,779 --> 00:05:31,120
N del vidrio por el seno de beta

116
00:05:31,120 --> 00:05:33,000
Igual a N del recubrimiento por el seno de

117
00:05:33,000 --> 00:05:35,480
De 90 grados en este caso

118
00:05:35,480 --> 00:05:38,319
Sustituyo datos y solo tengo que despejar beta

119
00:05:38,319 --> 00:05:38,699
¿Vale?

120
00:05:39,060 --> 00:05:40,379
Ahora lo hago con la calculadora y ya está

121
00:05:40,379 --> 00:05:43,000
Se quita el angulador y sale 69,3 grados

122
00:05:43,000 --> 00:05:45,360
En el apartado B me piden cuánto vale

123
00:05:45,360 --> 00:05:46,519
Este ángulo de entrada alfa

124
00:05:46,519 --> 00:05:49,220
Para que el rayo siga confinado en ese viaje

125
00:05:49,220 --> 00:05:50,819
Claro, para que el rayo viaje confinado

126
00:05:50,819 --> 00:05:51,500
¿Qué tiene que pasar?

127
00:05:51,740 --> 00:05:53,240
Que se cumpla lo del apartado A

128
00:05:53,240 --> 00:05:55,699
Es decir, que se cumpla esa reflexión total

129
00:05:55,699 --> 00:05:57,399
Y que no pase al recurrimiento

130
00:05:57,399 --> 00:06:00,300
Sino que el rayo se quede dentro del núcleo

131
00:06:00,300 --> 00:06:02,500
Con lo cual tengo que asumir

132
00:06:02,500 --> 00:06:04,360
Que es válido ese valor del apartado A

133
00:06:04,360 --> 00:06:05,740
Fijaos este ejercicio de lavado

134
00:06:05,740 --> 00:06:06,819
Si yo hacía mal el apartado A

135
00:06:06,819 --> 00:06:08,160
Obviamente hacía mal el apartado B

136
00:06:08,160 --> 00:06:10,399
Entonces hay que tener cuidado siempre

137
00:06:10,399 --> 00:06:12,540
Hay que estar atentos, concentrados

138
00:06:12,540 --> 00:06:16,360
¿Vale? En la resolución de cada uno de los problemas y cada uno de los apartados

139
00:06:16,360 --> 00:06:19,339
Con lo cual yo voy a aplicar otra vez la ley de Snell

140
00:06:19,339 --> 00:06:22,620
Pero ahora en lugar de la discontinuidad núcleo recubrimiento

141
00:06:22,620 --> 00:06:25,040
A la discontinuidad aire núcleo

142
00:06:25,040 --> 00:06:26,720
¿Vale? Porque esto que hay aquí fuera es el aire

143
00:06:26,720 --> 00:06:30,399
Entonces, para ello tenemos que ver que esta superficie discontinua

144
00:06:30,399 --> 00:06:31,680
Que está dibujada también en el problema

145
00:06:31,680 --> 00:06:36,199
Alfa, y tengo que saber cuál es ese otro ángulo medido siempre respecto a la normal

146
00:06:36,199 --> 00:06:38,040
Recordad, siempre respecto a la normal

147
00:06:38,040 --> 00:06:41,000
Entonces, ese va a ser ese ángulo verde de aquí

148
00:06:41,000 --> 00:06:44,439
Ese va a ser ese ángulo verde de aquí, ¿vale?

149
00:06:44,519 --> 00:06:47,060
Este que he puesto R1, ese ángulo verde de ahí

150
00:06:47,060 --> 00:06:49,199
¿Cómo obtengo este ángulo verde?

151
00:06:49,519 --> 00:06:53,959
Si yo sé que beta valía 69,3 grados

152
00:06:53,959 --> 00:06:55,839
Fijaos que se ha formado un triangulito

153
00:06:55,839 --> 00:06:57,060
Se ha formado un triangulito

154
00:06:57,060 --> 00:06:58,920
Con lo cual, como el triángulo es rectángulo

155
00:06:58,920 --> 00:07:01,139
Este ángulo vale esto de aquí

156
00:07:01,139 --> 00:07:03,600
Es un ángulo recto, 90 grados

157
00:07:03,600 --> 00:07:06,019
Con lo cual, los otros dos ángulos tienen que formar otros 90

158
00:07:06,019 --> 00:07:08,680
Es decir, que si beta vale 69,3

159
00:07:08,680 --> 00:07:11,459
puedo obtener lo que vale R1 nada más que haciendo la resta

160
00:07:11,459 --> 00:07:14,639
y así obtengo que vale 20,7 grados

161
00:07:14,639 --> 00:07:18,100
una vez que ya tengo el ángulo de refracción solo tengo que aplicar la ley Snell

162
00:07:18,100 --> 00:07:22,819
en el aire por el seno de alfa igual a en el vidrio por el seno de R1

163
00:07:22,819 --> 00:07:24,879
que es lo que he denominado yo que es 20,7

164
00:07:24,879 --> 00:07:27,959
y así obtengo alfa que vale 33,2 grados

165
00:07:27,959 --> 00:07:32,319
lo veis simplemente aplicar la ley Snell bajo las condiciones de reflexión total

166
00:07:32,319 --> 00:07:34,560
en eso ha consistido la clase de repaso de hoy

167
00:07:34,560 --> 00:07:36,220
en el concepto de reflexión total

168
00:07:36,220 --> 00:07:39,120
y en la aplicación de la ley de Nel

169
00:07:39,120 --> 00:07:40,079
de la refracción

170
00:07:40,079 --> 00:07:42,439
durante la clase siguiente

171
00:07:42,439 --> 00:07:43,439
durante la clase próxima

172
00:07:43,439 --> 00:07:46,079
posiblemente sigamos repasando

173
00:07:46,079 --> 00:07:48,139
algunos de los conceptos previos

174
00:07:48,139 --> 00:07:49,860
pero recordad que todavía nos queda por

175
00:07:49,860 --> 00:07:53,699
dar lo que se denominan los prismas

176
00:07:53,699 --> 00:07:55,319
y terminaremos la parte de óptica física

177
00:07:55,319 --> 00:07:57,579
cualquier duda más consultadme

178
00:07:57,579 --> 00:07:58,079
un saludo