Temes 
Portada 
Olimpíada Refracció de la llum
La llum que passa d'un medi transparent a un altre distint canvia de direcció i perd intensitat.
El canvi de direcció es diu refracció i es mesura amb l'angle respecte a la normal a la superfície entre els medis i es calcula amb la llei de Snell.
La llum s'allunya de la normal quan passa a un medi menys dens (per exemple, surt de l'aigua i entra a l'aire) i la intensitat disminueix fins que s'anul·la per a angles d'incidència iguals o superiors a l'angle límit. En aquesta situació, tota l'energia es reflecteis i es diu que hi ha reflexió total.
La llei de Snell 
La llei coneguda pel nom de Willebrord Snellius relaciona les direccions de la llum quan passa d'un medi a un altre, i es quantifica usant l'índex de refracció del medi.
• L'índex de refracció d'un medi transparent és el quocient entre la velocitat de la llum en el buit, aproximadament 300000 km/s, i la velocitat de la llum en el medi. Sempre és més gran que 1.
• La llei de Snell relaciona els angles del raig amb la línia perpendicular a la superfície de refracció amb els índex de refracció,
• Usar la llei de Snell per resoldre problemes relacionats amb la refracció d'un raig de llum.
1
Què val amb dos decimals l'índex de refracció del diamant per a llum verd de 500 nm que es propaga a 124000 km/s?
2
Un raig làser es dirigeix des de l'interior d'un recipient amb aigua de mar cap a la superfície, El raig s'allunya de la normal com mostra l'animació següent quan surt de l'aigua. Quin és l'índex de refracció de l'aigua de mar si el raig dins i fora l'aigua forma amb la vertical angles de 23.0º i 32.1º?
3
A l'examen de les proves d'accés, el resultat d'un apartat no és necessari per respondre els apartats següents, però en aquesta qüestió sí que es necessari el resultat de la pregunta anterior per respondre. Quin és l'angle del raig amb la vertical dins l'aigua de mar en el recipient de la pregunta anterior quan el raig surt formant un angle de 45º?
4
Què val la distància x? El vidre és d'índex de refracció 1.5 i té un gruix de 4 cm. El raig forma un angle de 40º amb la vertical fora del vidre.
5
La figura representa un líquid sobre un vidre. Els índex de refracció del líquid i del vidre són 1.27 i 1.58. Un raig passa del líquid al vidre. Què val l'angle marcat amb un interrogant?
Angle límit i reflexió total
La llum no es refracta a partir de cert angle d'incidència cap a un medi menys dens (d'aigua a aire, per exemple). Una aplicació del fenomen és la conducció de llum làser per l'interior d'un tipus de fibra òptica.
• Si hi ha un angle límit per a la refracció de la llum d'un medi cap a un altre.
• Aplicar la llei de Snell per calcular l'angle límit.
• Que un raig que incideix amb un angle igual o superior a l'angle límit es reflecteix totalment.
6
Què és l'angle límit en la refracció de la llum des d'aigua (n = 1.33) cap a l'aire?
7
Es disposa de tres materials transparents. Els seus índex de refracció són na = 1.54, nb = 1.52 i nc = 1.57. Es poden fer sis combinacions d'una làmina d'un material sobre una d'un altre material.
Si un raig de llum arriba a la superfície entre els dos materials des del medi de baix, quin número té a la figura la combinació on hi ha angle límit i aquest té el valor més petit?
8
La figura adjunta representa un recipient de vidre amb espais per contenir dos líquids separats i dos raigs que arriben als líquids pel fons. En augmentar l'angle d'incidència, un dels raigs es començarà a reflectir totalment i, per a un angle més gran, ja seran els dos raigs els que s'estaran reflectint totalment. Quin és l'angle d'incidència a partir del qual els dos raigs es reflecteixen totalment?
9
Tres làmines transparents d'índex de refracció 1.80, 1.72 i. 1.10 estan una damunt l'altra. Què val l'angle θa si és l'angle d'incidència del primer raig que es reflecteix totalment a la interfície entre els dos medis de dalt?
10
L'índex de refracció del vidre d'una fibra cilíndrica és 1.54. La figura mostra la mida de la fibra i la inclinació que almenys ha de tenir un raig perquè es reflecteixi totalment a la cara interna. Quin és l'índex de refracció del medi que envolta la fibra.
