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VÍDEO CLASE 2ºC 4 de marzo - Contenido educativo

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Subido el 4 de marzo de 2021 por Mª Del Carmen C.

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Recording is on. 00:00:00
van a aparecer diferentes rayos después de la refracción, en la superficie superior 00:00:30
de la lámina con un ángulo de 30 grados. 00:00:33
Estuvimos calculando el ángulo de refracción y el ángulo de emergencia. 00:00:37
Y luego estábamos en el desplazamiento lateral experimentado por el rayo a través de la 00:00:41
lámina y la distancia recorrida por el rayo dentro de la lámina. 00:00:45
Venga, entonces, vamos a hacer el dibujito, ¿vale? 00:00:48
A ver, seguimos con nuestro ejemplo, ¿vale? 00:00:52
Y vamos a ver el apartado B. 00:00:57
Para ello vamos a hacer el dibujo correspondiente a lo que ocurre en la lámina. A ver si me sale lo mejor posible para que lo veáis bien. No, lo que pasa es que como estamos empezando la clase, pero haces un dibujo que te valga para todo, ¿de acuerdo? 00:00:59
Entonces, a ver, el ángulo que me dicen es de 30 grados. Vamos a entonces hacer que sea lo máximo posible. A ver, si aquí yo pongo la normal, se hace al revés. Primero el rayo, después la normal, pero para más o menos que nos salga bien, más o menos que venga por aquí. 00:01:18
A ver, en un examen lo hacéis aproximado, ¿de acuerdo? 00:01:36
Vale, un transporte de ángulos es algo, digamos, una cosa exagerada, pero que, a ver, pero que salga a lo máximo... 00:01:44
A ver, que esto se parezca a 30 grados, que no sea, que no venga por aquel rayo, me refiero. 00:01:52
A eso es lo que nosotros estamos tratando. 00:01:57
Entonces, esto sería la I, el ángulo de incidencia. 00:02:00
El caminito que llevaría, vamos a ver, si sigue aquí con la misma dirección, también lo trazamos porque también es importante. ¿Lo veis? ¿Vale? Venga. 00:02:02
Y ahora, mirad, ¿qué nos había salido? Nos había salido una R que era 10 y algo, a ver, vamos a verlo aquí, 18,1, es decir, vamos a intentar que la R, si esto es 30, pues que sea, no la mitad, un poquito más grande, por ahí, más o menos una cosa así, ¿vale? 00:02:16
De manera que esto de aquí, a ver, esto de aquí es R, ¿de acuerdo? ¿Vale? Bien. Y luego sabemos todos que, para continuar el dibujo, que lo que tenemos que hacer ahora es trazar una línea paralela a esta de aquí, al caminito que tendría si, la trayectoria que tendría si no existiera refracción, entonces, o no se desviara, por aquí, ¿vale? ¿De acuerdo? 00:02:41
Y este ángulo, fijaos, vamos a trazar aquí la normal, la normal sería esta, que yo la pongo de manera discontinua, pero bueno, la podemos poner de manera continua, ¿vale? Si queréis. De manera que ahora este ángulo de aquí es I', el ángulo de emergencia. 00:03:09
Ah, el dibujo lo tenéis, ¿no? Vale, es importante. Y ahora, bueno, importante, primero entendemos el dibujo y tenemos que luego ya todo lo que esté asociado. Nos decían también que el espesor es de 8,2 centímetros. 00:03:26
A ver, siempre es, atendedme todos, el rayo llega hasta un punto, este punto resulta que lo hemos llamado A, ¿vale? ¿De acuerdo? Vale, a un punto y ahí trazamos la normal. ¿Lo veis todos? El rayo llega por aquí dentro del vidrio hasta otro punto que llamamos B y ahí dibujamos la normal. Siempre es el rayo llega a un punto de separación de los dos medios y ahí se traza la normal. 00:03:43
Y dibujamos la R 00:04:10
Efectivamente 00:04:15
Exactamente, pero además una cosa 00:04:18
Fijaos 00:04:29
Como nos salen unos numeritos 00:04:31
Nos ha salido que R es 18,1 00:04:33
Desde la normal 00:04:36
Hasta aquí mido 18,1 00:04:37
eso se tendría que hacer con un transportador de ángulos 00:04:39
para que saliera exacto, pero vamos, lo podemos exagerar 00:04:41
hoy ya, los ángulos apasionados ya están 00:04:44
¿eh? 00:04:45
claro, exactamente, pero que 00:04:48
lo que no podemos hacer, a ver, yo me explico 00:04:50
con esto, yo lo que no podemos 00:04:52
hacer es lo siguiente, si nos ha salido 00:04:54
18,1 yo le puedo poner que el rayo viene por aquí 00:04:55
que 00:04:58
por lo menos el dibujo se parezca lo máximo posible 00:04:59
a los resultados que nos salen 00:05:02
¿entendido? ¿vale? 00:05:03
a ver, bueno 00:05:05
pues ya tengo una representación 00:05:07
Y nos había salido que R valía 18,1 grados. ¿Vale? Bien. Bien. Entonces, nos preguntan, por un lado, ¿cuál es el desplazamiento lateral y la distancia recorrida por el rayo dentro de la lámina? Realmente el orden tendría que ser al revés porque podemos calcular primero la distancia recorrida por el rayo dentro de la lámina y después el desplazamiento lateral. 00:05:09
Entonces, ¿cuál va a ser el desplazamiento lateral? 00:05:35
Lo voy a poner aquí de otro color. 00:05:37
El desplazamiento lateral va a ser esto, ¿de acuerdo? 00:05:38
Desde B, lo dibujamos desde B hasta la línea que representa la dirección que no se da, ¿de acuerdo? 00:05:42
Es decir, la que tendríamos si no existiera refracción, ¿vale? 00:05:53
¿De acuerdo? 00:05:57
Y esto es delta, que se llama desplazamiento lateral. 00:05:59
lateral. ¿Todo el mundo está entendiendo esto? ¿Vale? ¿Sí? Venga. A ver, una vez 00:06:01
que entendemos esto. Primero, en primer lugar, tengo que calcular A, B. Es decir, lo que 00:06:15
se desplaza el rayo dentro de la lámina. ¿Qué se desplaza? Esto. Lo que va desde 00:06:23
de aquí hasta aquí, desde A hasta B, ¿vale? 00:06:29
Es decir, lo primero que me preguntan es A, B. 00:06:33
¿Todo el mundo lo entiende? 00:06:37
Bien, entonces, ¿cómo calculo A, B? 00:06:39
Pues, o bien no sabemos la formulita, o bien, como ya sabemos hacer el dibujo, 00:06:42
a ver, el dibujo hay que entenderlo, saberlo hacer. 00:06:47
Si yo sé el dibujo, no tengo por qué saberme la fórmula de memoria. 00:06:49
Se obtiene viéndolo ahí, ¿de acuerdo? 00:06:52
¿Vale o no? ¿Por qué? 00:06:55
Porque A, B es la hipotenusa de este triángulo rectángulo. 00:06:56
Esta distancia, la que va de aquí a aquí, es S, que es el espesor, esto lo sé, sé el ángulo que lo he calculado antes, puedo calcular este hipotenusa, ¿lo veis? 00:06:59
De manera que, ¿cómo voy a calcular AB? 00:07:12
AB lo puedo calcular sabiendo que el coseno de R es igual a S entre AB, ¿lo veis todos o no? 00:07:16
¿Vale? ¿Veis que no hace falta saberse la fórmula de memoria que sabiendo el dibujo y entendiendo lo sale? 00:07:24
Venga, entonces, a ver, nos sale que AB es S entre el coseno de R 00:07:32
Pues ahora se trata de sustituir, AB será igual a S 00:07:39
S es, hemos dicho que 8,2 centímetros, si no recuerdo mal 00:07:43
Sí, venga, 8,2 centímetros entre el coseno de R, que es 18,1. ¿De acuerdo? ¿Vale? Bueno, y lo que salga esto, vamos a mirarlo aquí, que por eso está hecho. A ver, esto sale aquí, 8,6 centímetros. ¿Vale? 8,6 centímetros. 00:07:48
Y aunque no sea el sistema internacional, lo dejamos en centímetros. Ahí no pasa nada, lo dejamos en centímetros. ¿De acuerdo? ¿Vale? Ahora, no. Trabajamos en centímetros y ya está. Muchas veces, además ya lo veréis, en óptica la mayor parte de las veces trabajamos en centímetros y lo dejamos así. No pasa nada. 00:08:12
No, claro, es que es un número muy pequeño. 00:08:28
Venga, entonces, ahora nos falta delta. 00:08:35
¿Delta cómo lo calculábamos? 00:08:38
¿Os acordáis que aquí poníamos un ángulo? 00:08:40
Vamos a intentar, a ver, hay muchísimas fórmulas a lo largo de todo el curso. 00:08:42
Vamos a intentar que lo que no sea necesario aprenderse de memoria se deduce. 00:08:46
¿De acuerdo? 00:08:51
Entonces, recordad que llamamos a este ángulo, lo llamamos phi. 00:08:51
¿De acuerdo? 00:08:56
De manera que ahora tengo otro triángulo rectángulo, que es este que estoy marcando, ¿lo veis? Y lo que yo quiero ahora es el cateto opuesto, delta. Cojo entonces el seno de fi, ¿vale? Venga, ponemos entonces seno de fi. 00:08:56
igual, ¿a qué va a ser? 00:09:13
igual, a delta 00:09:16
entre la hipotenusa, que es a B 00:09:17
delta 00:09:19
entre a B, ¿me vais siguiendo 00:09:20
todos o no? 00:09:23
luego delta es igual 00:09:25
a a B, que ya lo tengo 00:09:27
de antes por el seno de 00:09:29
Fi, pero Fi, ¿qué era? 00:09:31
¿os acordáis? que Fi 00:09:33
esta es un 00:09:35
ángulo que utilizamos de apoyo 00:09:37
pero que realmente no forma 00:09:39
parte de la refracción, que va a ser igual a i menos r. ¿Lo veis? Si es i menos r. Entonces, 00:09:41
sustituyo y ya tengo la expresión. Intentad no aprender las cosas de memoria, por favor. 00:09:53
Lo que no haga falta, no. 00:09:59
¿El i menos r? 00:10:00
Si es i menos r, si lo deduces. 00:10:02
¿Y lo que el d sabe? 00:10:04
¿El qué? ¿El fi menos R? No, lo deduces porque mira, si tú haces bien el dibujo, estás viendo que esto, tienes aquí esta recta y tienes esta otra recta, luego este ángulo, y tiene que ser igual a este, que es la suma de R más fi. 00:10:05
Luego fi es I menos R, ¿de acuerdo? Es que se deduce también, ¿no? 00:10:22
Sí, y es el truco que no hemos pintado. 00:10:27
Sí, es un ángulo que se utiliza de apoyo para poder calcular todo lo demás. 00:10:29
Entonces, nos quedaría, esta es la expresión, sustituyo, AB nos ha salido 8,6 centímetros, 00:10:36
pues ponemos 8,6 centímetros por el seno del ángulo de incidencia que era 30 grados, ¿de acuerdo? 00:10:42
30 menos R que es 18,1, ¿vale? 00:10:52
Se hace esta operación y ya no sale delta, ¿entendido? Venga, y este delta sale, pues lo que tengamos aquí, 1,8 centímetros. 1,8 centímetros y ya está, no tiene más, ¿de acuerdo? ¿Veis cómo se hace o no? ¿Sí? Vale. 00:10:59
Bueno, vamos a ver el otro ejemplo. El otro ejemplo tiene relación con el ángulo límite, ¿vale? Venga, vamos a ver, que lo tenemos por aquí, este de aquí. 00:11:17
A ver, ¿ya? Dice, un rayo de luz monocromática que se propaga en un medio de índice de refracción 1,58, penetra en otro medio de índice de refracción 1,24, formando un ángulo de incidencia de 15 grados en la superficie de discontinuidad entre ambos medios. 00:11:27
determina el valor del ángulo de refracción, ¿vale? 00:11:50
Venga, entonces, vamos a ver primero para este, 00:11:57
porque luego pregunta que cuál es el valor del ángulo límite 00:12:01
para estos medios, ¿vale? 00:12:03
¿Qué es ahora? 00:12:05
Ay, ¿qué nos dicen? 00:12:09
Vale, no nos dicen nada. 00:12:12
Bueno, pues venga, vamos a ir viendo el otro ejemplo. 00:12:14
Vamos a poner aquí una línea, otro ejemplo. 00:12:17
A ver, tenemos primero un índice de refracción 1,58. Vamos a ir haciendo el dibujito. Es decir, tenemos una superficie de separación, vamos a poner aquí, a ver si me hace caso esto, ahí voy a pasar de página que si no tengo ahí, eso es. 00:12:21
A ver, mirad, nos dicen que tenemos una superficie de separación. N1 va a ser igual al primer dato que me dan, 1,58. Ponemos 1,58. Y luego tengo, pasa a otro medio que tiene un índice de refracción que es 1,24. Pues ponemos 1,24. Sin unidades, recordad que no tiene unidades. 00:12:43
¿Vale? Después dice que el ángulo de incidencia es de 15 grados y vale 15 grados. Luego lo que hago es trazo la normal, a ver la normal, si me sale algo decente, ahí, 15 grados. 00:13:07
Pues si esto es 45, a ver, que sea así más o menos. No sé, me está saliendo una porquería. Vamos a borrarlo. Ahí, venga. Esto también. 00:13:32
¿Puedo poner líneas rectas? ¿Dónde puedo poner líneas rectas? ¿Con esto? Tengo que verlo, tengo que estudiar esto para bajarlo un poquito más porque con toda la... es que no tengo tiempo ni para eso. 00:13:48
A ver, bueno, nos apañamos y voy a intentar a ver en casa si tengo un ratito para averiguar cómo, a ver, voy a intentar dibujarlo. Entonces, 15 grados, 15 grados, pues como así puede ser, más o menos, vamos a dibujarlo así, más o menos, venga. 00:14:06
Entonces, este sería nuestro ángulo de incidencia. ¿Vale? A ver, nos dicen que calculemos el ángulo de refracción. Bueno, pues antes de hacer el dibujo, lo que vamos a hacer es calcular el ángulo de refracción. 00:14:28
¿Y qué hay que hacer? Pues aplicamos las leyes de Snell. N sub 1 por el seno de I es igual a N sub 2 por el seno de R. ¿De acuerdo? Es decir, 1,58 por el seno de 15 grados es igual a 1,24 por el seno de R. ¿De acuerdo? 00:14:41
¿De acuerdo? Bueno, pues el seno de R será igual a 1,58 por el seno de 15 grados dividido entre 1,24. Bueno, pues aquí podemos sacar con el arco seno de todo esto que tenemos aquí el valor del ángulo de refracción que sale, a ver, ¿dónde está? 19,3. 19,3 grados. 00:15:05
Esto lo entendéis, ¿no? ¿Cómo se hace? Sin problema 00:15:33
¿Sí? Vale 00:15:38
Pues si esto es 15 00:15:40
A ver, pues que sea un poquito 00:15:41
Si esto es 15 00:15:44
Lo hemos puesto para acá 00:15:48
Así, bueno 00:15:49
Pues que sea un poco, aquí, es demasiado grande 00:15:51
A ver 00:15:54
A ver 00:15:55
Que sea, si esto es 15 00:16:01
Pues un poquito más grande 00:16:03
Claro, esto sería 00:16:05
45, bueno, vamos a ponerlo así 00:16:07
más o menos, ahí, me está dando una porquería 00:16:10
así, bueno, más o menos 00:16:12
un poquito más grande que este, este sería R 00:16:13
a ver si investigo 00:16:16
la manera de hacer la recta porque así es todo 00:16:20
estamos dando en las chapuzas, bueno 00:16:22
a ver, ya tendríamos R 00:16:24
ahora me preguntan 00:16:26
que cuál es el valor 00:16:27
del ángulo límite 00:16:30
¿cómo se puede dar el ángulo límite? 00:16:31
a ver 00:16:35
vamos a ver 00:16:36
Ángulo límite. El ángulo límite se tiene que dar solamente en un solo sentido. ¿Vale? Ahora sí lo entendemos. Si nosotros pasamos de un medio que tiene aquí 1,58 a uno que tiene 1,24, ¿qué significa eso del ángulo límite? 00:16:38
Eso del ángulo límite significa lo siguiente. A ver si me sale algo decente dibujándolo aquí. A ver, si yo dibujo aquí, por ejemplo, la normal y yo digo, bueno, pues este, por ejemplo, es el ángulo límite, ¿no? 00:17:05
Quiere decir que el rayo viene por aquí, pero ¿qué es lo que hace este ángulo límite? 00:17:21
Hace que si el rayo viene por aquí, luego no pasa al otro medio, sino se queda en la superficie de separación. 00:17:27
¿Lo veis? ¿Lo veis todos o no? 00:17:36
De manera que el ángulo que forma el rayo polanormal es de 90 grados. 00:17:38
¿Lo veis todos o no? ¿Entendéis esto del concepto de ángulo límite? 00:17:45
¿Sí o no? 00:17:48
¿Sí? 00:17:50
A ver, el ángulo límite es un ángulo de incidencia, realmente, en el que el rayo refractado forma un ángulo de 90 grados con la normal, ¿vale? ¿Sí? 00:17:50
L, a ver, voy a poner, es un ángulo, lo voy a poner para que lo tengáis claro, es un ángulo de incidencia. 00:18:10
Eso lo tenéis que tener muy claro 00:18:18
Es una I, un ángulo de incidencia 00:18:21
En el que el rayo refractado 00:18:23
Se queda en la superficie de separación de los dos medios 00:18:32
¿Vale? 00:18:40
En la superficie de separación de los dos medios 00:18:41
Esto a nivel práctico 00:18:54
¿Vale? 00:18:56
Pero, ¿realmente qué es el ángulo límite? Es aquel ángulo de incidencia. A ver, este a nivel práctico. Y esto a nivel un poco teórico, por decirlo así, para que lo entendáis. Bueno, las dos cosas son importantes. 00:18:58
en el que 00:19:19
aquel ángulo de incidencia 00:19:21
mirad 00:19:24
primero lo voy a explicar y ahora ponemos 00:19:32
en esa definición para que lo entendáis 00:19:35
a ver, cuando nosotros vimos 00:19:36
el otro día lo de los ángulos límite 00:19:39
el ángulo límite, decíamos 00:19:41
si yo tomo ángulos mayores 00:19:42
a ver, voy a hacer el dibujo 00:19:45
vamos a coger un ángulo mayor que este 00:19:47
por ejemplo este, voy a poner un poco sagera 00:19:49
¿vale? un ángulo de incidencia 00:19:50
mayor que L 00:19:53
ya no pasa para el otro lado 00:19:54
sino que se produce la reflexión 00:19:57
total, se produce la reflexión. 00:19:59
¿De acuerdo? ¿Vale o no? 00:20:01
Es decir, es aquel. 00:20:02
¿Lo veis todos o no? ¿Veis el concepto? 00:20:04
Ya, pero 00:20:08
¿entendéis esto? Y ahora lo vamos a escribir. 00:20:08
¿Vale? Venga. 00:20:11
Sí, es aquel. 00:20:13
Ah, muy bien. 00:20:14
¿Dónde? 00:20:17
En el que el rayo 00:20:19
refractado, pero no, a ver. 00:20:21
Salmerón, acaba esto 00:20:22
que si no entonces te vas a... 00:20:25
¿Ya lo has copiado? 00:20:26
A ver, decía que es un ángulo 00:20:28
de incidencia, el L, el ángulo 00:20:31
límite, tal que 00:20:33
todos los rayos 00:20:35
que formen ángulos mayores de incidencia 00:20:37
van a dar la recesión total. 00:20:39
¿Vale? Es un ángulo de incidencia 00:20:41
tal 00:20:43
que 00:20:44
todos 00:20:46
Los rayos, si queréis, vamos a poner todos los ángulos de incidencia mayores que L, van a dar una reflexión total. ¿De acuerdo? Es decir, van a dar una reflexión. ¿En ese caso qué significa la reflexión total? Pues que no va a haber reflexión en ningún momento. ¿Vale? ¿Entendido? ¿Lo entendéis o no? Sobre todo quiero que lo entendáis. 00:20:49
Entonces, a ver, si yo me vengo para acá, vamos a pintarlo de negro aquí con tanto colorín ya, vamos a considerar nuestro ángulo límite, que es este de aquí, este, este, ¿lo veis? Que viene por aquí. 00:21:26
¿Qué es lo que hace? Se va a quedar aquí en la superficie de separación. De manera que si yo aplico las leyes de Snell, a ver, si yo aplico las leyes de Snell a este caso, al ángulo límite, tendríamos N1 por el seno de L es igual a N2 por el seno de 90. 00:21:40
Fijaos que lo estoy poniendo, a ver, del 1, a ver, desde el 1, medio 1 hasta el medio 2, tal y como está puesto así, ¿vale? Y yo tengo que comprobar si puede ser en ese sentido, desde arriba hasta abajo, ¿vale? 00:22:01
¿De acuerdo todos cómo funciona esto? 00:22:20
Venga, a ver, entonces, sustituyo, n es 1, hemos dicho que era cuánto, 1,58, pues ponemos 1,58 por el seno de l, igual a 1,24 por 1, que es el seno de 90, ¿lo veis? 00:22:22
¿Sí? ¿Todos? 00:22:42
venga, de manera que 00:22:43
seno de L 00:22:47
y ahora es donde tengo que pensar 00:22:48
si la operación 00:22:51
que me sale ahora puede ser 00:22:53
puede darse matemáticamente 00:22:55
a ver, quedaría 00:22:56
1,24 entre 1,58 00:22:58
¿se puede dar? 00:23:01
sí, ¿no? porque 1,24 00:23:03
es más pequeño que 1,58 00:23:05
¿lo veis o no? 00:23:06
entonces, 1,24 entre 00:23:08
1,58 00:23:11
esto nos sale 0,78, 48, bueno, voy a poner todo esto aquí para hacer ahora el arco seno, es decir, directamente, sería el, aquí, venga, 5, claro, espérate un momentito, déjame terminar, luego este L sería 51,7 grados, ¿vale?, ¿de acuerdo?, 00:23:12
Aquí no sé en el ejemplo si nos sale... 00:23:40
Sí, bueno, sí, exactamente lo mismo. 00:23:42
A ver, es que depende de las cifras decimales. 00:23:45
Pero bueno, entonces, ¿esto qué quiere decir? 00:23:47
Que el ángulo límite se puede dar desde el 1 hasta el 2, ¿vale? 00:23:50
Porque si lo hiciéramos al revés, ¿vale? 00:23:57
Es decir, como lo hemos dibujado. 00:24:00
¿Sí? Vale. 00:24:02
¿Qué pasa si nosotros empezamos al revés? 00:24:04
Si decimos, pues es que no quiero empezar al revés, 00:24:06
No quiero empezar de 1 a 2, lo que quiero hacer es hacer todo el dibujo de manera que quiero ir desde este hasta este, pero claro, este vale 1,58 y este 1,24, es decir, voy de aquí para acá, ¿vale? Para que lo entendáis, ¿vale? 00:24:09
Con lo cual, si yo aplico esto, claro, una cosa importante, que si no luego os liáis. Yo la ecuación del ángulo límite la pongo siempre así. ¿De acuerdo? ¿Vale? Lo que pasa es que el 1,58 está arriba y el 1,24 está abajo. Lo que antes era n su 1, ahora pasa a ser n su 2. ¿Entendido? 00:24:33
si está igual que antes antes estaba arriba de 158 claro pero ahora lo que estoy diciendo es 00:24:57
que antes era 158 era en el 1 pero ahora llamo en el 2 a 158 o sea los números de los a ver 00:25:05
los medios se quedan donde están pero cambian los subíndices porque yo voy desde el 1 hasta 00:25:15
2 siempre, ¿entendido? ¿Queda claro esto? 00:25:21
No nos miremos con esto que es una tontería, pero vale. 00:25:24
Entonces, si sustituyo, me quedaría 1,24 por el seno de L 00:25:28
igual a N2, que es 1,58 por el seno de 90, que es 1, 00:25:33
que voy a poner directamente 1, ¿de acuerdo? 00:25:39
A ver si me deja borrar. 00:25:42
¿Me va a dejar borrar? 00:25:44
Está un poquito esto aquí. 00:25:45
Ahí, venga. 00:25:47
A ver, entonces, vale, por 1. 00:25:48
¿Qué ocurre? Pues que seno de L me sale ahora 1,58 entre 1,24. 00:25:51
Esto matemáticamente no es posible. 00:25:59
Luego, si quiero ir desde aquí, desde el índice de refracción 1,24 hasta el índice de refracción 1,58, aquí no se va a dar ácido límite. 00:26:03
¿Entendido? ¿Lo veis todos o no? 00:26:13
¿Vale? 00:26:17
Pero porque no es posible 00:26:17
¿Eh? 00:26:21
Porque no es posible 00:26:22
Ah, porque, mira, a ver, ¿cuál es la cuenta? 00:26:24
1,58 00:26:27
entre 1,24 00:26:28
¿Les voy a hacer la cuenta? 00:26:31
Aquí, ¿vale? Va a ser mayor que 1 00:26:33
pero te pongo, venga, para que lo veas 00:26:35
Esto sale 1,27 00:26:37
Ah, claro, porque, vale, sí 00:26:39
¿El seno de un ángulo puede ser 1,27? 00:26:41
No, claro 00:26:44
Entonces no se puede dar, ¿entendido? 00:26:44
Luego entonces se va a dar, ¿eh? Como veis, se va a dar en este sentido, como hemos dibujado, desde el medio de 1,58 hasta el medio de 1,24. ¿Todo el mundo se ha enterado del algoritmo? Pues el algoritmo se suele preguntar, ¿eh? ¿Vale? ¿Ha quedado claro? 00:26:46
Bueno, pues ahora vamos a pasar a ver, a hacer ejercicios que tenemos por aquí. A ver, tenemos, ¿dónde está? Yo lo que veo. Ejercicios de este de aquí. Este lo tenéis en el aula virtual, ¿eh? ¿Vale? 00:27:04
Vale, hay por aquí uno que quiero hacer, es, que es el que quiero hacer el primero, que es este, voy a empezar por el 6, que es el 6 en muy particular, ¿vale? 00:27:20
Venga, es que no se parece a lo que hemos visto, por eso quiero empezar con el 6, ¿vale? Venga, y luego después casi ya os diré cuáles son los que quiero que practiquéis. A ver, vemos desde casa el enunciado, ¿verdad? 00:27:42
sí 00:27:58
dice, sobre una lámina de vidrio 00:28:01
de índice de refracción 158 00:28:04
y un espesor de 8,1 00:28:06
milímetros 00:28:08
incide perpendicularmente 00:28:09
un haz de luz 00:28:12
de 585 nanómetros 00:28:13
de longitud de onda en el vacío 00:28:16
dice 00:28:17
¿cuánto tarda la luz en atravesarla? 00:28:20
aquí hay que pensar un poco 00:28:25
¿vale? 00:28:26
venga, a ver, ¿hacemos el dibujo primero? 00:28:28
para ver si lo vamos entendiendo porque luego es muy fácil 00:28:31
vamos a ir a centro de dibujo a ver tenemos 00:28:35
y vamos a ver el ejercicio 6 lo que tenemos es una lámina de vidrio 00:28:44
vamos a dibujar una lámina de vídeo así y vamos a ver qué ocurre porque esto 00:28:51
Simplemente razonando un poquito se saca. Tenemos una gámena de vidrio que nos dicen que el espesor es de 8,1 milímetros y nos dicen que el índice de refracción del vidrio, vamos a poner primero aquí NSV y ahora veremos a ver qué hacemos, es de 1,58. 00:28:59
no hace falta, lo dejamos así si queréis 00:29:22
en principio, luego si acaso lo pasamos 00:29:29
si queremos, y nos dice 00:29:31
que incide perpendicularmente 00:29:33
un haz de luz, esto 00:29:35
como lo dibujo, a ver 00:29:37
perpendicularmente a qué, a la superficie 00:29:41
¿no? luego entonces el haz de luz 00:29:43
viene por aquí, ¿vale o no? 00:29:45
también 00:29:53
también, ¿lo veis? 00:29:54
efectivamente 00:29:58
Eso es lo que quiero que veáis. ¿Por qué he empezado por este? Porque el ángulo de incidencia, ¿cuál va a ser? ¿Cuál va a ser? Cero, ¿lo veis? ¿Por qué? No hemos dicho que el ángulo de incidencia es, viene el rayo, llega hasta la superficie de separación, trazamos la normal y el ángulo entre el rayo y la normal va a ser el ángulo de incidencia. ¿Lo veis o no? 00:29:59
luego, ¿dónde está la normal? 00:30:22
pues es que la normal se va a solapar 00:30:25
con el rayo, ¿lo veis? 00:30:27
¿entendido esto? 00:30:28
sobre todo quiero que veáis estas pequeñas cosas 00:30:30
que son un poco, digamos, distintas 00:30:32
luego la normal va a ser esta 00:30:34
y así, es que fijaos, quiero que sepáis 00:30:37
sobre todo, lo que me interesa de este problema 00:30:41
es el caminito 00:30:42
que lleva el rayo, ¿vale? 00:30:45
entonces, si incide 00:30:47
perpendicularmente 00:30:48
¿cuánto vale la I? 00:30:50
0 grados, ¿no? ¿Sí? Vale. Y esto además me va a implicar una cosa. Esto sí, esto es, vamos a llamarlo n sub 1, que va a ser 1, el aire, ¿no? n sub 2 es 1,58 y luego n sub 1, pongo aquí el aire otra vez. 00:30:52
Se produce una doble refracción, pero ¿qué le pasa a la refracción? Aplicamos la refracción, primera cara, para que veáis qué caminito lleva el rayo. 00:31:13
Venga, a ver, ponemos n sub 1 por el seno de i igual a n sub 2 por el seno de r, ¿no? Venga, ¿todo el mundo tiene claro lo de la i que es 0? 00:31:28
Sí, pero profe, la n sub 1, que has puesto 1, ¿te la he denunciado y de dónde sacó? 00:31:44
A ver, normalmente los problemas, en un examen sí lo voy a poner, en un examen de labor también se pone, pero en un problema de estos normalmente se presupone conocido que es 1, ¿de acuerdo? El índice de refracción del aire, lo comenté el otro día, ¿de acuerdo? 00:31:51
Vale. 00:32:06
Venga, entonces, a ver, ponemos n sub 1, 1, por el seno de 0, ¿no? Igual a n sub 2, que es 1,58, voy a sustituir aquí, ya sabéis lo que va a pasar, ¿no? Igual, bueno, por seno de r. 00:32:06
A ver, si esto es 0, como 1,58 no puede ser 0, ¿esto qué implica? 00:32:25
Que R ¿cuánto vale también? 0 grados. ¿Lo veis? 00:32:34
¿Qué significa eso? ¿Qué significado tiene que el ángulo de refracción es 0? 00:32:39
Si esta es la normal, ¿qué quiere decir? Pues que el rayo por donde va, por este caminito, sigue todo recto. 00:32:43
¿Lo veis o no? 00:32:52
Entonces, a ver 00:32:55
¿Realmente cuándo va a haber desviación 00:32:56
De la propagación de la luz? 00:32:59
Cuando tengamos un ángulo de incidencia 00:33:01
Que sea distinto de cero 00:33:04
En cuanto sea cero 00:33:05
El caminito que lleva es todo recto 00:33:07
No se produce desviación 00:33:09
¿Lo veis? 00:33:11
Estoy cogiendo este problema además 00:33:12
Para que veáis algún detallito más 00:33:13
¿Vale? Teórico, para que lo entendáis 00:33:15
¿Vale? 00:33:17
Y además, ¿esto qué supone? 00:33:19
vamos a irnos a la segunda 00:33:21
cara, venga 00:33:23
bueno, pero 00:33:25
míralo al revés 00:33:31
míralo al revés, en el sentido 00:33:33
de cuando va a haber 00:33:35
desviación 00:33:38
de la dirección de propagación 00:33:39
cuando el ángulo 00:33:42
de incidencia sea distinto de 0 00:33:43
porque cuando sea 0, ya el ángulo 00:33:45
de refracción es 0 y entonces sigue por su propio 00:33:47
el caminito. ¿De acuerdo? 00:33:49
Sí. 00:33:52
Vamos a ver entonces qué pasa en la segunda cara. 00:33:53
Os podéis imaginar también qué pasa, ¿no? 00:33:55
Ponemos 00:33:59
n es u2 por 00:33:59
el seno de r 00:34:01
igual a n es 1 00:34:03
por el seno de i'. Además, 00:34:05
¿qué hemos dicho al principio 00:34:07
de todo? Cuando hemos visto 00:34:09
las caras planas 00:34:11
de láminas planas y paralelas. 00:34:12
Que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de emergencia. 00:34:15
Si la incidencia es 0 grados, 00:34:17
en la emergencia también tiene que ser cero grados, ¿no? 00:34:19
¿Lo veis o no? 00:34:22
¿Sí? Venga. 00:34:24
Pero lo vemos matemáticamente. 00:34:25
Si esto es L sub 2 00:34:27
por el seno de cero 00:34:28
que R vuelve a ser cero 00:34:30
entonces I prima 00:34:33
también tiene que ser cero. 00:34:36
¿De acuerdo? 00:34:39
¿Lo veis o no? 00:34:41
¿Sí? Luego... 00:34:42
Caminito que lleva esto. A ver. 00:34:45
Venimos para acá. 00:34:47
El caminito que lleva es 00:34:48
Sigue igual, por aquí 00:34:50
Coincide con la normal 00:34:52
¿Entendido? Se solapa con la normal 00:34:54
¿Hemos entendido esto? 00:34:55
Una vez que hemos entendido esto 00:34:57
Vamos a responder al problema 00:34:59
El problema casi como que 00:35:00
Es algo accesorio a todo esto importante 00:35:02
Que me gustaba ver 00:35:06
Vamos a ver entonces 00:35:07
¿Cuál es el problema? 00:35:10
Dice, ¿cuánto tarda? 00:35:12
Pero muy fácil, ¿eh? ¿Cuánto tarda la luz en atravesarla? 00:35:13
a ver 00:35:18
vamos por orden 00:35:21
tenemos el índice de refracción 00:35:22
espera un segundo David 00:35:25
que no te digo que esté mal ni nada, vamos a pensar 00:35:26
tengo el índice de refracción 00:35:28
¿no? luego 00:35:30
tenemos esta lambda sub cero 00:35:32
pues bueno que también vendrá en algún 00:35:34
momento dado que tenemos que calcularlo 00:35:37
a ver, como dato 00:35:38
claro, nos tienen que dar el valor de c porque 00:35:40
si no tampoco podemos hacer nada, el valor de c 00:35:42
es velocidad de la luz en el vacío 00:35:45
Es decir, tenemos que saber que C, a ver, si sigo por aquí, es 3 por 10 elevado a 8 metros por segundo. 00:35:46
¿De acuerdo? Esto es un dato que tenemos que conocer. 00:36:01
A ver, entonces, fijaros en un detalle. Vamos a decir más detalles también. 00:36:05
Sabemos que el rayo viene por aquí, ¿no? 00:36:12
¿Sí? 00:36:16
A ver, y vamos a decir también más cosas de lo que nos dice el problema. 00:36:17
Vamos a sacarle más sustancia. 00:36:21
A ver, esto es el aire. 00:36:23
Recordad que esta es la velocidad de la luz en el vacío. 00:36:27
Vamos a ver, y este es el vidrio y este es el aire otra vez. 00:36:37
Vamos a ver a qué velocidad va en cada momento, ¿de acuerdo? ¿Vale o no? ¿Sí? A ver, sabemos que n es igual a c entre v, luego v va a ser igual a c entre n, ¿no? ¿Sí? Vale. 00:36:43
En el caso del aire, n vale 1, entonces será c entre 1, ¿a qué velocidad va? Pues va a 3 por 10 elevado a 8 metros por segundo. Cuando está aquí, a ver, es 3 por 10 elevado a 8 metros por segundo, ¿lo entendéis? 00:37:01
¿Vale? Vengo para acá, lo pongo aquí también 00:37:24
Esto es que parece una tontería 00:37:27
Pero son detalles importantes que hay que tener claro 00:37:32
¿Y ahora qué va a pasar en el vidrio? 00:37:33
En el vidrio 00:37:36
¿Eh? ¿Qué tengo que hacer? 00:37:37
Pues sustituir el valor de 00:37:39
El valor de n, venga 00:37:41
A ver, no, venimos para acá 00:37:46
N me dicen que es 00:37:48
1,58 00:37:51
Pues vamos a calcular 00:37:52
La velocidad 00:37:54
Como c entre n 00:37:55
Es decir, 3 por 10 elevado a 8 metros por segundo entre 1,58. Esa es la velocidad de la luz dentro del vidrio. ¿Entendido? A ver, esto sale 1,9 por 10 elevado a 8 metros por segundo. Vamos a ponerlo aquí también que nos quede claro. 1,9 por 10 elevado a 8 metros por segundo. 00:37:58
¿Veis que baja la velocidad dentro del vidrio porque tenemos ya un índice de refracción más grande? ¿Lo veis todos o no? Vale, bueno, pues entonces, venga, Kevin, ¿qué te pasa? Oye, está simpático, venga, a ver, ya tenemos entonces la velocidad, ¿no? Vale, tenemos, a ver, el espesor, el espesor me dice que es 8,1 milímetros. 00:38:25
Ahora a ver, en todos los casos anteriores hemos dicho que el espesor no hace falta pasarlo al sistema internacional, pero ahora va a hacer falta. 00:38:55
¿Por qué? Porque si a mí me está preguntando cuánto tarda la luz, tengo que calcular el tiempo que tarda. 00:39:03
Como la luz viaja a una velocidad, porque esta velocidad que me ha salido dentro del vidrio, ¿cómo es? Es una velocidad constante, ¿no? 00:39:09
Si es una velocidad constante, ¿qué tipo de movimiento tiene? Movimiento rectilíneo uniforme, ¿no? ¿Sí o no? Luego, ¿qué ecuación tengo que coger? El espacio es igual a la velocidad por tiempo, ¿no? Luego el tiempo será igual a S entre V. 00:39:19
Claro, aquí es donde digo, este espesor de 8,1 milímetros no lo puedo dejar en milímetros. ¿Por qué? Porque tengo la velocidad de metro por segundo. Ahora sí tengo que pasar. ¿Entendido? Venga, sería 8,1 por 10 elevado a menos 3 metros entre 1,9 por 10 elevado a 8 metros por segundo. ¿Vale? ¿De acuerdo? 00:39:42
Y este tiempo sale 4,3 por 10 elevado a menos 11 segundos. 00:40:07
¿Todo el mundo lo entiende? 00:40:18
¿Sí? 00:40:20
A ver, fijaos, son tonterías, son pequeños detalles, pero que si no los ves, pues no... 00:40:20
A ver, no se ven. 00:40:26
Venga. 00:40:27
Bien, pues ahora, vamos ahora con la segunda parte. 00:40:30
Yo voy a estar con lo que hace el tiempo, por lo menos un segundo, sin que es lo que le di la... 00:40:34
¿Por qué tiempo a la menos uno? 00:40:38
Porque... 00:40:40
Y después me salían segundos a la menos uno 00:40:40
y digo, bueno, uno entre ambos y ya está. 00:40:44
¿Para qué te complican la vida? 00:40:49
Porque estaba viendo 00:40:52
metros entre segundos 00:40:53
y lo debíes todo entre menos. 00:40:54
Entonces te quedan unos tres segundos. 00:40:56
Y luego se va a inversar en tres segundos. 00:40:58
Bueno. 00:41:03
No se partan con clichés porque lo dije rápido. 00:41:03
Bueno, vale. 00:41:06
Ahora dice, 00:41:06
¿cuántas longitudes de onda 00:41:08
están contenidas en el espesor de la lámina? 00:41:10
¿Cómo haremos eso? A ver, vamos a pensar. ¿Cuántas velocitudes de onda están contenidas en el espesor de la lámina? ¿Cómo haremos eso? 00:41:12
¿Pero cuántas velocitudes de onda? Pero si son infinitas, así que... 00:41:22
¿Cómo que infinitas? No son. 00:41:25
No, pero pueden decir infinitas... 00:41:28
A ver, dicen como dato, dato que dicen. Uy, 800, me he vuelto a mi distinto y de ver si caía. 00:41:31
585 nanómetros de longitud de onda en el vacío. Es decir, vamos a ver. 00:41:37
Me está diciendo que lambda, su cero, es decir, longitud de onda en el vacío, es de 585 nanómetros. 00:41:42
¿Vale o no? 00:41:55
¿Sí? 00:41:57
Vale. 00:41:57
Entonces, a ver, ¿esto qué es? 00:41:58
Está en la longitud de onda, vamos a hacer otra vez el dibujito. 00:42:02
A ver. 00:42:05
Sigo por aquí. 00:42:07
Esta es en el vacío. 00:42:09
A ver, a ver, es que esto es en el vacío. 00:42:12
Me está preguntando que cuántas longitudes de onda hay aquí en espesor, dentro de aquí. 00:42:27
Entonces, ¿algo tendré, va a ser la misma la longitud de onda en el vacío, en el aire o en el vidrio? 00:42:32
No. ¿Os acordáis de lo que relación había? A ver, recordad un poquito. Vamos a pensar. A ver, sabemos que v es lambda por f, ¿no? ¿Sí o no? Es decir, esta sería la v que tiene en el vidrio, vamos a poner aquí, vidrio. 00:42:39
Esta sería la velocidad en el vidrio 00:42:57
Esta sería la lambda en el vidrio 00:43:00
Por la frecuencia 00:43:03
¿Lo veis o no? 00:43:04
¿Sí? Vale, bien 00:43:07
¿Qué pasa 00:43:09
En el vacío? 00:43:10
En el vacío 00:43:13
En lugar de C 00:43:14
Uy, me estoy adelantando, en lugar de V pongo C 00:43:16
¡Ah! 00:43:19
Y nos pondríamos 00:43:20
Lambda por F, ¿lo veis? 00:43:22
La que la frecuencia es la misma 00:43:25
saco de aquí la frecuencia, háganme que termine un segundito 00:43:26
a que la frecuencia es v entre 00:43:30
entre lambda sub v, por un lado, y la frecuencia 00:43:33
por otro lado, c entre lambda sub cero, ¿vale? 00:43:38
¿me vais siguiendo? luego, ¿pero por qué podemos hacer esto? porque la frecuencia es la misma 00:43:42
sustituyo, igualo 00:43:46
a ver, mirad, a ver esto 00:43:49
qué significa. Landa, sube, 00:43:54
lo paso para acá. 00:43:56
¿Vale? Esto 00:43:58
lo paso para acá. Y esto 00:44:00
lo paso para acá. 00:44:02
¿Lo veis o no? ¿Veis lo que 00:44:05
estoy haciendo? No sé si 00:44:06
lo que estáis viendo. Yo ya no me 00:44:08
he enterado, profe. Ya no os enteráis. 00:44:10
Bueno, pues lo vamos a dejar aquí casi porque para ir 00:44:12
con las prisas. Vale, intentad 00:44:14
acabarlo vosotros, a ver si sois capaces. 00:44:16
¿Vale? ¿De acuerdo? 00:44:18
Lo intentáis hacer. Y escuchad 00:44:20
un segundito. A ver. 00:44:22
a ver si el 1 y el 2 00:44:24
también lo podéis hacer 00:44:27
como tenéis este fin de semana ya por delante 00:44:28
a ver si acabáis este y el 1 y el 2 00:44:30
así, venga 00:44:33
claro 00:44:34
claro 00:44:37
claro 00:44:38
claro 00:44:42
profe 00:44:46
Una pregunta 00:44:52
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4 de marzo de 2021 - 18:15
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Centro:
IES CLARA CAMPOAMOR
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