Ley de Snell longitud de onda ejercicios resueltos parte 1 prisma

profesor10demates
7 May 201509:10

Summary

TLDREn este nuevo video, el profesor de recordar ofrece una amplia selección de ejercicios en su página web para mejorar las notas en matemáticas, física y química. Se presenta un desafío de geometría óptica que implica la incidencia de luz roja y azul sobre un prisma de vidrio a 40 grados y el cálculo del ángulo entre dos rayos dentro del prisma, utilizando índices de refracción diferentes para cada color. El video también enfatiza la importancia de la teoría y la precisión en el dibujo para resolver problemas de óptica, y ofrece un enlace al blog para más ejercicios y recursos.

Takeaways

  • 😀 El video es una introducción a un nuevo contenido sobre física y química, con ejercicios disponibles en la página web del profesor.
  • 📚 Se menciona que hay un blog donde se desarrolla el material didáctico relacionado con los ejercicios.
  • 🔍 El ejercicio presentado en el video involucra la incidencia de luz de colores rojo y azul en un prisma de vidrio con un ángulo de incidencia de 40 grados.
  • 📐 Se destaca la importancia de dibujar correctamente los ángulos y trayectorias de los rayos de luz durante la reflexión y refracción.
  • 🌈 Se describe el proceso de calcular el ángulo de refracción para los rayos rojos y azules dentro del prisma, utilizando los índices de refracción correspondientes.
  • 🔢 Se enfatiza la importancia de no confundir los índices de refracción y de realizar cálculos precisos para determinar los ángulos de refracción.
  • 📉 Se menciona que cuanto mayor es el índice de refracción, más se acerca el rayo a la normal, lo cual es un concepto clave para entender la refracción.
  • 📝 Se sugiere que la teoría es fundamental para comprender y resolver ejercicios de física, y se anima a los estudiantes a dominarla.
  • 📉 Se calcula la variación del ángulo de refracción entre los rayos rojos y azules para determinar la diferencia entre ellos dentro del prisma.
  • 🎓 Se anima a los estudiantes a seguir aprendiendo y a aplicar la teoría en ejercicios similares, prometiendo más explicaciones en videos futuros.
  • 🔬 Se presenta un breve resumen sobre cómo la frecuencia de la luz permanece constante mientras que la longitud de onda y la velocidad cambian al pasar de un medio a otro.

Q & A

  • ¿Qué es lo que ofrece la página web del profesor de recordar?

    -La página web ofrece miles de ejercicios para mejorar las notas en matemáticas, física y química.

  • ¿Qué es el enlace que el profesor menciona en el video?

    -El enlace mencionado es para el blog donde se desarrolla todo el tema y se encuentran recursos adicionales como ejercicios resueltos y PDFs.

  • ¿Cuál es el ángulo de incidencia de la luz sobre el prisma de vidrio en el ejercicio presentado?

    -El ángulo de incidencia es de 40 grados.

  • ¿Qué ley se utiliza para calcular el ángulo de refracción de los rayos en el prisma?

    -Se utiliza la ley de Snell, también conocida como la ley de refracción, para calcular los ángulos de refracción.

  • ¿Cuál es el índice de refracción para la luz roja y azul dentro del prisma de vidrio?

    -El índice de refracción para la luz roja es 1.612 y para la luz azul es 1.671.

  • ¿Cómo se relaciona el índice de refracción con la distancia del rayo a la normal en el dibujo?

    -Cuanto mayor es el índice de refracción, más cerca del rayo se acerca a la normal en el dibujo.

  • ¿Cómo se calcula la longitud de onda de la luz dentro del prisma?

    -La longitud de onda dentro del prisma se calcula teniendo en cuenta que la frecuencia de la luz permanece constante, pero la velocidad de propagación y la longitud de onda varían al cambiar de medio.

  • ¿Qué frecuencia tiene la luz roja en el ejercicio?

    -La frecuencia de la luz roja es de 4.2 x 10^14 hertzios.

  • ¿Cuál es la diferencia entre los ángulos de refracción del rayo azul y del rayo rojo dentro del prisma?

    -La diferencia entre los ángulos de refracción es de 1.25 grados, siendo el ángulo de refracción del rayo azul más grande.

  • ¿Por qué es importante dibujar correctamente los ángulos y rayos en un problema de refracción?

    -Dibujar correctamente es fundamental para aplicar la ley de Snell de manera precisa y para que los cálculos de ángulos y longitudes de onda sean precisos.

  • ¿Qué se puede aprender de los errores comunes mencionados en el video?

    -Se pueden aprender a evitar errores comunes como confundir o cruzar los índices de refracción y a entender la importancia de la precisión en los cálculos.

Outlines

00:00

😀 Introducción y descripción del ejercicio de óptica

El profesor de recordar comienza un nuevo video sobre la página web con miles de ejercicios para mejorar las notas en matemáticas, física y química. Se menciona el blog para el desarrollo de temas y ejercicios. El profesor se dirige a un ejercicio específico sobre la refracción de luz de colores rojo y azul a través de un prisma de vidrio con un ángulo de incidencia de 40 grados. Se pide dibujar la trayectoria de los rayos y calcular el ángulo entre dos rayos dentro del prisma, utilizando los índices de refracción para rojo y azul.

05:02

📚 Proceso de cálculo de ángulos de refracción y variación

El profesor procede a calcular los ángulos de refracción para la luz azul y roja dentro del prisma, utilizando las fórmulas y los índices de refracción correspondientes. Se enfatiza la importancia de la teoría y el dibujo preciso para entender la refracción. Se calculan los ángulos de refracción para ambos colores y se compara la variación entre ellos, destacando que el índice de refracción mayor de la luz azul hace que su rayo se acerque más a la normal en comparación con la luz roja. El profesor concluye con una mención a los ejercicios y recursos disponibles en el blog y una promesa de continuar con el tema en un próximo video.

Mindmap

Keywords

💡Prisma de vidrio

Un prisma de vidrio es un objeto de forma triangular con caras planas y transparentes, comúnmente utilizado en la física para dispersar la luz en su espectro de colores. En el video, el prisma de vidrio es el escenario principal donde se estudia la incidencia y refracción de la luz de colores rojo y azul, con un ángulo de incidencia de 40 grados.

💡Índice de refracción

El índice de refracción es una medida de cómo la velocidad de la luz cambia al pasar de un medio a otro. Es un número que relaciona la velocidad de la luz en el vacío con su velocidad en el material en cuestión. En el video, se mencionan índices de refracción para la luz roja (1,612) y azul (1,671), lo que indica cómo se desvían estos colores al entrar en el prisma.

💡Ley de Snell

La ley de Snell, también conocida como el principio de la reflexión y refracción de la luz, establece que la relación entre los ángulos de incidencia y refracción es constante para la luz que pasa de un medio a otro. En el video, se aplica esta ley para calcular los ángulos de refracción de los rayos rojos y azules dentro del prisma.

💡Frecuencia de la luz

La frecuencia de la luz se refiere a la cantidad de ciclos de onda que emite la luz por unidad de tiempo, y está expresada en hercios (Hz). En el video, se menciona una frecuencia de 4.2 x 10^14 Hz para la luz roja, la cual es utilizada para calcular su longitud de onda dentro del prisma.

💡Longitud de onda

La longitud de onda es la distancia entre dos puntos consecutivos en una onda, generalmente medida entre los puntos más altos (cumbres). En el contexto del video, se calcula la longitud de onda de la luz roja dentro del prisma, considerando que la frecuencia permanece constante pero la velocidad de la luz cambia al refractarse en el vidrio.

💡Refracción

La refracción es el cambio en la dirección de la luz al pasar de un medio a otro con un índice de refracción diferente. En el video, se observa cómo los rayos rojos y azules cambian su trayectoria al entrar en el prisma de vidrio debido a la refracción.

💡Ángulo de incidencia

El ángulo de incidencia es el ángulo formado entre el rayo incidente y la normal a la superficie donde la luz choca. En el video, se especifica un ángulo de incidencia de 40 grados para la luz que impacta el prisma de vidrio.

💡Luz roja y azul

La luz roja y azul son dos colores distintos que componen el espectro visible de la luz. En el video, se estudian específicamente estos colores para entender cómo su índice de refracción varía y cómo se dispersan al pasar por el prisma de vidrio.

💡Dibujo de los ángulos

El dibujo de los ángulos es una herramienta visual importante para representar y calcular la incidencia y refracción de la luz. En el video, se enfatiza la importancia de dibujar correctamente los ángulos para aplicar la ley de Snell y calcular los ángulos de refracción.

💡Cambio de medio

El cambio de medio se refiere a cuando la luz pasa de un material a otro, como del aire al vidrio en el caso del prisma. Este cambio afecta la velocidad y la longitud de onda de la luz, pero no su frecuencia. En el video, se discute cómo la luz roja experimenta un cambio de medio al entrar en el prisma y cómo esto afecta su longitud de onda.

Highlights

El profesor presenta un nuevo video sobre ejercicios para mejorar las notas en matemáticas, física y química.

Se menciona la existencia de miles de ejercicios en su página web y el enlace al blog para más recursos.

El video trata un problema de óptica sobre la incidencia de luz de colores rojo y azul en un prisma de vidrio.

Se describe el ángulo de incidencia de 40 grados y se pide dibujar la trayectoria de los rayos en el aire y dentro del prisma.

Se destaca la importancia de la teoría al aplicar la ley de Snell para calcular los ángulos de refracción.

Se enfatiza la necesidad de dibujar correctamente los ángulos y rayos incidentes y refractarios.

El profesor explica cómo calcular la longitud de onda de la luz roja dentro del prisma utilizando su índice de refracción.

Se proporciona el índice de refracción para la luz azul (1.671) y roja (1.612) y se calcula el ángulo de refracción para cada color.

Se resalta la teoría de que cuanto mayor sea el índice de refracción, más se acercará el rayo a la normal.

Se calcula el ángulo de refracción para la luz azul y se compara con el de la luz roja, mostrando la diferencia.

Se menciona el error común de confundir los índices de refracción y se evita en el cálculo.

Se calcula la variación del ángulo de refracción entre la luz roja y azul y se presenta el resultado.

El profesor insiste en la importancia de la teoría para entender y resolver problemas de óptica.

Se anuncia que en el próximo video se abordará el apartado B del ejercicio y se profundizará en el cálculo de la longitud de onda.

Se invita a los estudiantes a seguir el blog para acceder a más ejercicios resueltos y recursos didácticos.

El video termina con una promesa de continuar explicando conceptos teóricos y resolviendo problemas prácticos en futuras sesiones.

Transcripts

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hola buenas bienvenidos al nuevo vídeo

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del profesor de recordar nuestra página

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web tenemos miles y miles y miles y

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miles y miles de ejercicios para probar

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y sacar muy buenas notas en mates física

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química y bueno hay también además de

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botoncillo se me gusta tenéis el enlace

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al blog lasa el blog donde estamos

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desarrollando todo este tema venga vamos

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a leer el ejercicio que me va a quedar

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sin respiración porque este es un tocho

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brutal venga a ver qué dice dice una vez

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compuesto por luces de colores rojo y

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azul incide sobre el aire desde el aire

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perdón sobre una de las caras de un

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prisma de vidrio con ángulo de

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incidencia de 40 grados pues ya sabemos

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claro incidencias son 40 grados bien a

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dibujar la trayectoria de los rayos en

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el aire y tras proyectar en el prisma y

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calcula el ángulo que forma entre sí dos

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rayos el interior del prisma si los

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índices de refracción son buenos en rojo

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o soda y tiene zoom en soda y también

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vamos a subrayar el ángulo de incidencia

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bien ibex y la frecuencia de 'la roja'

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es 4,2 por 10 a la 4 hercios calculé su

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longitud de onda dentro del prisma bueno

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entonces nosotros lo primero que vamos a

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hacer es el apartado

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nos dice que dibujemos aunque no nos

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dijese que dibujemos siempre hay que

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dibujar los ángulos

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siempre que aplicamos la ley de leonel

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hay que dibujar sí o sí vale el dibujo

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tiene que ser perfecto con niñas

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perfectas es bueno entonces vamos a esta

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sería la superficie del prisma dibujamos

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la normal

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ahí estaría vale bueno y nosotros

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siempre ponemos la parte teórica aunque

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aplicamos la ley de snl ponemos también

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la parte teórica el rayo incidente la

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normal y el rayo reflejado se encuentra

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en el mismo plano para siempre

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escribirlo y luego aplicamos la ley de

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esne yo no va a escribir porque ya

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sabéis todos que son un poco vaguete

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pero vosotros en el examen escribir

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venga repito por si alguien en casa

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quiere copiar venga el rayo incidente la

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normal y el rayo reflejado se encuentra

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en el mismo plano bueno estas cosas el

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vídeo podéis dar para el tri para atrás

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lo que queráis qué suerte tenéis bueno

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pero entonces tenemos la luz o el rayo

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incidente e incide voy a dibujar lo que

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parezca una línea recta me queda un poco

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curvo ahí

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si sobre la superficie un ángulo de

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incidencia ahí

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igual a que iguala 40 menos vale y luego

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este sería en ese 1 que es 1 después

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tenemos dos índices de refracción vale

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va a haber dos refracciones vale va a

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haber una de los rayos rojos que vienen

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en la luz

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con índice 1 612 y otro azul va a poner

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primero el azul ya que tengo el boli a

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mano en azul en el sub 2 es igual 1 671

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vale y ahora va a copiar n 2 del rojo si

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iguala 1 coma

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que luego la dio para de copiarlo y que

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gracia me va a hacer bueno entonces

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tenemos primero va a dibujar al rojo ya

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el paso que lo tengo y este sería el

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rayo el tratado rojo lo veis no r vale y

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luego voy a dibujar el azul que sería

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siempre los ángulos medidos con respecto

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a la normal vale os dais cuenta una cosa

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cuanto mayor es el índice de refracción

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más se acerca el rayo a la normal

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por eso el azules tiene que estar más

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cercano a la normal que el rojo vale

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recordar esa parte teórica y lo escribís

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aquí abajo como es mayor en el sub dos

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azules que en esos dos rojo si el rayo

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azul se acerca más al a

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más vale importante a la teoría siempre

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sobre todo si la dominamos yo os doy

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mucho la chapa con la parte teórica

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porque así cuando veis cuatro o cinco

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vídeos míos cuatro o cinco ejercicios

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pues base taladra al cerebro y supongo

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mejor que os habrá entrado venga todos

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vamos a ponerlo primero vamos a hacer el

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radio azul sí que es n 1

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por el seno del ángulo incidente es

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igual a n 2 por el seno del ángulo

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reflejado vale entonces conocemos n 1 si

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eso no conocemos seno de sí sería 69 40

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es igual a n 2 que vale en el azul 1.671

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por el seno de la ley ojo no cruz es uno

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de los clásicos errores es malos

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índices de refracción así que apuntar

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los datos viene no lo leáis no cruces

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este con este que también es un error

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muy clásico y eso se nos va a decir lo

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que es porque me he prohibido decir

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tacos en los vídeos pero bueno os lo

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imagináis

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partido 167 euros ahora tengo 18 aquí

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que cada vez que disgusta que te propone

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un euro así quiero quiero arruinar mi

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buena entonces tenemos r es igual al

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cuando los dioses tope pero tengo por

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aquí ha apuntado seno del 0,38 para el

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azul al chico pero el rojo y no estamos

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a revisar luego todos entonces r es

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igual al seno al menos uno

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de 0,38 y el ángulo de refracción de la

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luz azul medio 22 33 grados

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vale va a poner el resultado de azul

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aunque éste lo va a hacer en azul y el

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otro lo van a hacer en rojo ha sido

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original soy bueno entonces el otro

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vamos a hacerlo en rojo bien igual n 1

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o sea porque puso night bueno no sé por

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qué pues una y hay ese puntito ahí le

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damos n 1 por el seno de iu

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es igual a m2 por el seno de erc vale ya

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tenemos que el seno de r

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es igual a n 1 si por el incidente que

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sería el seno de 40 partido n sub 12 sub

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21 612 os dais cuenta lo único que hemos

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cambiado es también una fórmula aquí

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nuevos que cambiado es el índice de

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refracción del rayo rojo bien y eso a mí

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me dio medio 0,4

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entonces tenemos que darles igual

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al seno a la menos 104 valioso y medio

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que eres igual a ere rojo vamos a poner

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una re mayúscula aunque bueno yo creo

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que con los colores queda bien clarinete

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pero bueno por si acaso y ha de mí eso

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me dio eso si el acero como 4 nov 23

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58

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lo primero que miro es si me coincide

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estos datos con el dibujo vale si me

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coincide nos damos cuenta que el rayo

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azul

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está más cerca de la normal si porque da

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22.33 porque está más cerca de la normal

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porque su índice de refracción es mayor

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vale

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y el rayo rojo vale más alejado la

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normal porque su índice de refracción es

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menor bien y entonces ya tenemos aquí

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los dos ángulos pero nos piden variación

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de luego variación de r es igual al ere

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rojo sin menos el ere azul y esto no es

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un vector sergio es un sombrerito de

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auto bien y entonces tenemos que sería

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22 23 58 menos 22 33 luego variación la

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diferencia del ángulo sería 23 58 menos

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22 33 también son medio 1,25

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bien no va a poner bien en grande que no

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se ve bien hay 1,25 grandes bueno porque

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sé que mucha gente que hace los

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ejercicios en casa y luego va al final a

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ver esta solución tan bonita que tenemos

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bien entendido sí seguro o venga por

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luego ahora vamos a hacer en el

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siguiente vídeo el apartado b pero vamos

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a verlo un poco todos juntos y bueno

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recordar que aquí tenéis el enlace al

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blog donde estamos desarrollando todo

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este temario donde tenemos todos

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a dos de estos ejercicios y tenemos

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también según vaya creando los pdf con

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formularios con ejercicios resueltos

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etcétera etcétera etcétera lo seguiré

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colgando a ver qué nos dice el vértice

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si una frecuencia de la luz roja es 4,2

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por 10 a la 4 hercios calculé su

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longitud de onda dentro del prisma

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entonces es un problema de cálculo de

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longitud de onda este tipo de ejercicios

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en nosotros ya os lo diré también en el

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siguiente vídeo pero estoy portillo a la

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chapa con la teoría de para que ésta la

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del cerebro y os quede ahí bien nosotros

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sabemos que la luz al cambiar de medio

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que ocurre varía su velocidad y su

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longitud de onda pero su frecuencia

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permanece constante luego la frecuencia

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de 4.2 por 10 a la 4 es la misma en la

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zona 11 fuera del prisma que dentro del

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prisma por qué porque la frecuencia

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permanece constante sin embargo va a

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variar su velocidad de propagación y su

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longitud de onda bien

play08:53

bueno si te ha quedado clarinete no pasa

play08:55

nada porque en el vídeo siguiente va a

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dar la brasa con eso así que venga nos

play09:00

vemos en el siguiente vídeo borro esta

play09:02

parte de aquí y hacemos el siguiente

play09:05

ejercicio venga nos vemos

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