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Enuncia el principio de Huygens y, a partir de él, demuestra las leyes de la reflexión y la refracción para una onda que incide sobre la superficie plana de separación entre dos medios, en los que la onda se propaga con velocidades diferentes v1 y v2.
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Una onda que viaja por un medio con velocidad v1
= 10 m/s incide sobre la frontera con otro medio diferente con ángulo de
incidencia ε1 = 30°. La velocidad de propagación de la onda en el segundo medio es v2 = 17 m/s. Calcula el ángulo de transmisión,
ε2.
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Si la frecuencia de la onda es f = 10Hz, calcula su longitud de onda en cada medio.
SOLUCIÓN
- Ver Septiembre 99-00, Opción A
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La Ley de Snell establece la relación entre los ángulos de incidencia y refracción y las velocidades de propagación de la onda en ambos medios de modo que:
"La relación entre los senos de los ángulos de incidencia y refracción es igual a la relación entre las velocidades de propagación en ambos medios"
donde "ε1" representa el ángulo de incidencia en el medio 1 (velocidad de propagación "v1" y "ε2" representa el ángulo de refracción en el medio 2 (velocidad de propagación "v2").
Sustituyendo los valores dados en el enunciado, obtenemos:
sen ε2 = 0,85
ε2 = 58,2 °
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Cuando una onda cambia de un medio a otro con distinta densidad, la velocidad de propagación se modifica, y esto supone que la longitud de onda cambia, mientras que la frecuencia se mantiene constante; por lo tanto, la frecuencia de la onda en ambos medios es de 10 Hz.
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