2dos parciales f2

5/11/2018 2dos parciales F2 - slidepdf.com

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Segundo Parcial de Fisica 11-20110/2010

Problema I: Un rayo de luz ineide nonnalmente sobre la eara ab de un prisma de cristal (n=1,52), como sc

muestra en la figura.

a) Considerando que el prisma esta en el aire, encontrar el maximo valor del angulo r p para que elrayo sea totalmente reflejado en la cara ac .

b) EI prisma, con el angulo r p hallado en el inciso anterior, se sumerge en agua (n=4/3). l.Ocurrira

reflexion total intema en la eara ac? Justifique su respuesta.~

Luz

incidente

l...( ,

c

Problema 2: Se dispone de una lupa (lente convergente) que se usa para mirar sellos, de distancia focal

f=Scrn. Se pide:

aj-la distancia a la que hay que situar los sellos (y el esquema de rayos) si se quiere obtener una_imagen'virtual diez veces mayor que el original;

b) l.Cwil sera el esquema de rayos y las caracteristicas (explicadas) de la imagen si dispusieramos el

sello justo a Scm de una lente divergente de igual distancia focal f que la anterior?

c) Si el sello 1 0 situamos 5cm delantc de un espejo convexo de IOcm de radio, hallar la posicion,

caracteristicas y aumento de la imagen proporcionada por el espejo. Trazar el esquema de rayos.

Problema 3: Cuando se sumerge en un liquido un aparato de anillos de Newton, el diametro del octavo

anillo oscuro disminuye de 2,92 a 2,48cm. l.Cual es el indice de refraccion delliquido?

Problema 4: Una red de difraccion se ilurnina normalmente con luz de 2 longitudes de onda: 1~1=700nmy

A 2 desconocida, EI patron de difracci6n, que se observa a Im de distancia, presenta un maximo de orden 5

para IIubicado a 1,2cm del maximo central. Si en esta posicion tambien se superpone un maximo de

orden 7 para A 2 :

/ a) determinar 1~2;

b) Ca1cular el numero de lineas por centimetro que tiene la red;

c) l.Sera posible que se superpongan algun otro maximo de I ~ l con A 2 ? Explique.

Problema 5: Se tienen el observador, el emisor y una lamina reflectora, alineados, todos en movimiento

hacia la derecha con velocidades vo. VE y VR, como indica la figura. EI ernisor ernite una sefial con

frecuencia fo:

a) l.Cual es la frecuencia que percibe la lamina reflectora?b) l.CmUes la frecuencia que percibe el observador del emisor?

c) l.Cual es la frecuencia que percibe el observador de la lamina reflectora?

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FISICA 2 - PARCIAL DE OPTICA - Mayo de 2009

Problema 1: Se desea usar un prisma triangular de 45°-45°-90° como reflector perfecto de la luz, EI

prisrna esta inrnerso en aire.

(a) Determine cuanto debe valer el indice de refracci6n del vidrio (n.) que se debe utilizar para

construir el prisma.

(b) Si ahora los dos lados reflectantes del prisma se cubren con una capa delgada y unifonne de

dielectrico de indice de refraccion nd=1,2, indique cuanto debe valer n v en esta nueva

situacion para que el prisma siga siendo reflector perfecto de la luz.

(c) Si el prisma se construye de vidrio Crown (n v=1,52) y solo se cubre con dielectrico (11d=1,2)

una de las caras del prisma (ver figura), indique si el prisma se sigue comportando como

reflector perfecto. Describa la trayectoria de los rayos.

45

Problema 2: Descamos formar una imagen de un insecto con una lente delgada convergente de

25cm de distancia focal y un aumento de 2.

(a) l,D6nde se debe colocar el objeto para que 1a imagen sea real? l,Es la imagen derecha 0

invertida? Realice el trazado de rayos.

(b) Repita la parte (a) para que la imagen sea virtual. (,Es derecha 0 invertida? Realice el trazado

de rayos.

(c) La lente convergente esta construida con vidrio de Indice n, y tienen radios R, y R2. Si dicha

lente ahora se usa dada vuelta (es decir que Ia primera superficie refractora tiene radio R2 y

la segunda R j ), diga cuales son las caracteristicas de esta nueva lente (convergente 0

divergente) y su distancia focal.

(d) Esta ultima lente se coloca a 50cm a la derecha de la lente convergente de 25cm y el insecto

se coloca en la posicion hall ada en (a). Diga donde se forma la imagen final del insecto y

realice el trazado de rayos.

Problema 3: Un experimento con doble rendija (experiencia de Young) produce franjas en una

pantalla lejana. (,C6mo varia la separaci6n entre los rnaximos en la pantalla cuando:

(a) se duplica la longitud de onda?

(b) se duplica la separacion entre las rendijas?

(c) se duplica la distancia entre las rendijas y la pantalla?

(d) se duplica la intensidad de la luz?

Problema 4: Luz blanca incide perpendiculannente desde el aire sobre una pelicula uniforme de

jab6n de espesor 400nrn, apoyada sobre el asfalto. Si el indice de refraccion de la peticula es 1,3,

(,que color 0 colores (es decir, que longitudes de onda) se ven mas brillantes en la 1 0 2 reflejada?

Considere que el espectro visible tiene longitudes de onda comprendidas entre 370nm y 750nm.

Problema 5: Los faros de un auto que se acerca estan separados 1,22m. Determine a que distanciamaxima el ojo puede distinguirlos separados. Suponga un diarnetro de pupila de 5mm y A.=500mn.

Problema 6: Demuestre que los espectros de 2doy 3cr orden de luz blanca producidos por una red

de difraccion siempre se solapan (espectro de luz blanca: 370mn9~g50nm).



Fisica 2 - Recuperatorio de Optics - 2 de junio de 2009

1) Con un espejo esferico se forma la imagen de un objeto real situado a l rn del espejode manera que dicha imagen es real y de tamafio tres veces mayor que el tamafio del

objeto,

a) Determine el radio de curvatura del espejo.

b) Determine la posici6n de 13imagen.

c) Realice la marcha de rayos,

d) Considere ahora que el objeto es virtual y que se encuentra tambien a l rn del espejo

esferico y responda los puntos b) y c).

2) Luz monocrornatica de longitud de onda A=570nm incide normalmente sobre una red

de difraccion, El maximo de segundo orden se observa a un angulo de 340 respecto a la

normal a la red. Determine el numero de lincas por mm de la red. '

3) Un material de indice de refraccion 1,3 se usa para realizar un recubrimiento

antirreflectante sobre una pieza de vidrio (n \'idrio=l5).

a) Determine el espesor minimo que debe tener el recubrimiento para minimizar la Juz

de A=500nm.

b) Describa que sucede si el espesor del recubrimiento es el doble del calculado en a)

i,Sigue siendo antirreflectante el recubrimiento para i..,=500nm? Explique.

4) Un rayo de luz incide sobre un bloque de vidrio (n vidrio=1,5) como muestra la figura,

El bloque esta casi completamente sumergido en agua (n agua =1 ,33).

a) Determine e1 angulo 8 para el cual justo ocurre reflexi6n intema total en e1 punto P.

b) Considere que se remueve el agua, de modo que ahora las caras laterales como la

cara superior del bloque estan rodeadas por aire. Para el valor de 8 hallado en a)l.seguici produciendose reflexion interna total en el punto P en este caso? Explique.

5) Dada la siguiente ecuaci6n de ondas electromagnetica

E = Eo . Sen(k.z - O J ) ) i + 2 .Eo . C oslk .z - O J ) ) p

a) lndique la direcci6n de propagacion y el estado de polarizacion de la onda.

b) l.C6mo ubicaria el eje de un polarizador para obtener maxima intensidad de luz

transmit ida?

c) Si la luz descripta por Ja anterior ecuacion incide desde el agua (n=I,33) sobre un

material de indice de refraccion 1,6 con un angulo 9, el haz reflejado se hall alinealmente polarizado, l.Cual es el angulo 8?



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Fisica 2. Recuperatorio de Optica. 11 de noviembre de 2009

Problema 1: Se tiene un dispositivo para observar anillos de Newton. Cuando se utiliza

luz de longitud de onda /...=500nm (en el vacio), el radio del 50° anillo brillante es 5

mm.

a) z,Que sucede cuando el dispositivo se sumerje en agua (n=1,33)? Explique.z,Cminto vale ahora el radio del 50° anillo brillante?

b) z,Cm}1es el radio de la lente?

Problema 2: Se tiene una lente divergentc (distancia focal 57 ern) ubicada a 41 em a la

derecha de otra lente convergente (distancia focal 22 ern). Si se coloca un objeto de I

em de altura a 32 cm a la izquierda de la lente convergente:

a) De las caracteristicas de la imagen final (posicion, tamafio, virtual 0 real,

derecha 0 invertida)

b) Realice el trazado de rayos

Problema 3: Una red de difraccion se ilumina nonnalmente con luz de 2 longitudes de

onda: }.'I =600 run y }'2desconocida. El patron de difraccion, que se observa sobre una

pantalla a I m de distancia, presenta un maximo de orden 3 para AI ubicado a 1 em del

maximo central. Si en esta posici6n tambien se superpone un maximo de orden 4 para

. . 1 .2,

a) determine . . 1 .2;

b) calcule el numero de lineas por ern que tiene la red;

e) z,sera posible que se superpongan algun otro maximo de }" ' I con uno de A2 ?

Explique y calcule.

Problema 4: Las fibras opticas representan una de las aplicaciones tecnol6gicas masimportantes de la reflexion total intema. El principio de la tecnica se basa en el siguiente

heeho: una fibra de plastico transparente sirve como conductor de la luz si un rayo cn su

interior sufre reflexi6n total intema al llegar a la superficie lateral de la fibra (ver

figura). Si la fibra esta construfda con un material de indice nr=1,4 y la luz procede del

aire (n= I) fonnando un angu lo 9i con el eje de la fibra, determine cual es el maximo

angulo de incidencia (9i) para que el rayo de luz quede efectivamcnte confinado en la

fibra.

z,Cual debe ser el indice de refracci6n de una fibra para que todo rayo procedente del

aire quede confinado en la misma?

Fibra 6ptica



Fisica 2. Parcial de Optica. 4 de noviembre de 2009

Problema 1: Se desea recubrir una lente de vidrio (nc=Lfi) con un

recubrimiento (n.>I ,4) de modo tal que la lente refleje la luz verde 0"y=450

nm en el vacio) y no refleje la luz roja 0"r=600 nm en el vacio) al serobservada perpendiculannente.

Diga emil debe ser el minimo espesor del reeubrimiento para lograr ambos

objetivos.

Problema 2: Deseamos fonnar la imagen de un objeto con una lente

eonvergente de 20 em de distancia focal, y un aumento de 4.

a) loDonde se debe coloear el objeto para que la imagen sea real?

Realiee el trazado de rayos.

b) Repita la parte a) para que la imagen sea virtual. Realice el trazadode rayos.

\.~~ c) Si el objeto se coloca a 25 em de la lente, lodonde (a que distaneia de

la lente) debe colocarse un espejo eonvexo de 20 em de radio de

curvatura para que la imagen final sea real y se observe en una

pantalla ubicada a 50 em de la lente? loCual es el aumento total en

este easo?

\Problema 3: Una ranura de ancho a se ilumina con luz monocromatica de

longitud de onda A r = 4 5 0 nm y se forma una imagen de difraccion a I m dela ranura.

El patron de difraccion obtenido presenta un maximo a 12,5 mm del

maximo central. Ademas, la razon entre la intensidad en ese punto y la

intensidad en el maximo central es de 0,016.

a) Detenninar de que orden es el maximo.

b) Calcular el aneho de la rendija.

c) Dibujar el patron de difraccion.

'II

Problema 4: Un guardavidas de 1,8 m de altura esta parado en agua de 60

em de profundidad. Desde un punto en el fondo de la piscina, un nadador

ve que la cabeza del guardavidas esta en una linea que forma un angulo de

45° con la vertical. loAque distancia de los ojos del nadador estan los pies

del guardavidas? Para el agua, n=1 ,33.



Segundo Parcial- Fisica 2 -11-05-2010

1. Un rayo de luz monocromatica inc ide desde el aire sobre una cara lateral de un

prisma de vidrio, de indice de refraccion n=..J2. EI angulo del prisma es 0.=60°.

Determine:

a) EI angulo de emergencia a traves de la segunda cara lateral si el angulo de incidencia

es de 30°. Efecnie un esquema grafico de la rnarcha del rayo.

b) EI angulo de incidencia para que el angulo de emergencia del rayo sea de 90°.

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2. Un objeto se situa a 50cm del centro optico de una lente convergente de 25cm de

distancia focal. Se coloca, a un metro de la Jente, un espejo esferico convexo de SOcm

de radio fonnando un sistema centrado. Detenninar:

a) Posici6n y naturaleza de la imagen final.

b) Aumento del sistema.

c) Efectuar el diagrama de rayos correspondiente a la formaci6n de la imagen por la

lente.

d) Efectuar el diagrama de rayos correspondiente a la fonnaci6n de la imagen por el

espejo.

--~ 3. Dos piezas rectangulares de vidrio se colocan una sobre la otra, Una lira de papel se

pone entre las dos piezas en un extremo, de modo que se forma una cufia de aire muy

pequefia. Las placas se iluminan con un haz de luz de sodio, A=590run, con incidencia

normal, Se forman 10 franjas de interferencia por centimetro de longitud de la cufia,

Halle el angulo de la cufia.

4. a) EI patr6n de difraccion de una ranura de ancho 0,4mm se observa sobre una

pantalla distante un metro de la ranura. La luz incidente contiene dos longitudes de

onda, Al y 1.2. El cuarto minimo correspondiente a Al y el quinto a 1.2 se presentan en el

mismo punto de la pantalla, a 5mm del maximo central. Calcule AI Y1.2.

b) Un haz de luz blanca con longitudes de onda de 400nm a 7S0nm incide sobre una

red de difraccion que tiene 4000lineaslcm. Demuestre que el violeta del espectro

(400run) de tercer orden se encima con el rojo del espectro (7S0run) de segundo orden.

l,Es este un resultado general, independientemente de la red de difracci6n usada?

Jus t i f ique ,



Segundo Parcial- Fisica2 - 26-05-2010

1.Una nadadora bucea en una piscina profunda, con sus ojos a una distancia horizontal

0=1,5 m del borde de la piscina. GA que profundidad bajo la superficie se encuentran

sus ojos si apenas puede ver la altura total de un guardavidas parado en el borde de la

piscina? Realice un esquema de la situacion indicando la trayectoria de los rayos. EI

indice de refracci6n del agua es 1,33.

2. Un espejo esferico convexo proporciona una imagen virtual de un objeto que se

aproxima a el con velocidad constante. El tamafio de dicha imagen es 1110 del tamafio

del objeto cuando este se encuentra a 8cm del espejo,

a) GAque distancia del espejo se forma la correspondiente imagen virtual?

b) (,Cuciles el radio de curvatura del espejo?

c) Un segundo despues, el tamafio de la imagen formada por el espejo es 1 1 5 del

tamafio del objeto. GAque distancia del espejo se encuentra ahora el objeto?

d) (.Cual es la velocidad del objeto?

3. Una pantalla esta situada a 40cm de un objeto que se quiere proyectar en la misma.

(,En que puntos entre el objeto y la pantalla se puede colocar una lente convergente de

7,5cm de distancia focal para que la imagen se forme sobre la pantalIa? l,Cual es el

aumento lateral? Realice el trazado de rayos.

4. Se tiene un dispositive para observar anillos d e Newton inmerso en aire. Diga

cuantos anillos brill antes se observan por reflexi6n en un area cuyo radio es 7mm. La

longitud de onda es t.=600nm y el radio de la lente es 1m. GQue pasa si el dispositive se

sumerge en agua?

5. Cuando incide sobre una red de difracci6n luz de sodio amarilla, t.=589nm, su pico

de primer orden sobre una pantalla situada a 42cm se encuentra a 2.48cm del pi cocentral. Otra fuente produce una linea a 3,84cm del pico central. (,Cmil es la longitud de

onda, sabiendo que el espectro visible corresponde a longitudes de onda cornprendidas

entre 400nm y 700nm? GOe que orden es este segundo pico? (,Cuantas lineas por

centimetro tiene la red?

6. Al nadar, un pato patalea una vez cada 1,6 segundos produciendo ondas superficiales

con cse pcriodo. EI pato avanza con vclocidad constante en un lago en c l que la

velocidad de las ondas superficiales cs de 0,32m/s y las crcstas de las olas por delante

del pato estan espaciadas 0,12m.

a) Calcular la velocidad del paro.

b) (,Que tan separadas estan las crestas detras del pato?

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"(AT(J , / C f 4 . 1 J ! 0 5 ? _ ) 8 f 2 _ . / V t c J e pXCSqUWA

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FISICA 2- RECUPERA TORIO DE OPTICA- 30 de junio de 2010

I) Un rayo de luz entra a una esfera de vidrio (indice de refraccion igual a 1,5) a

una latitud de 300 paralelo al plano ecuatorial. Determine el angulo con el cual el

rayo llegara a la parte posterior de la esfera. Realice un esquema de latrayectoria del rayo. lHabra reflexion total interna? Justifique su respuesta.

2) Se tiene una lente convergente con iguales radios de curvatura, y una lente

divergente con los mismos radios de curvatura que los de la lente convergente.

Las lentes se fabrican con un material de indice de refraccion 1,5 y todos los

radios de curvatura son de 50cm. Las lentes se colocan en los extremos opuestos

de un tubo de 20cm de longitud, y la lente mas cercana se encuentra a 20cm del

objeto. leual es la ubicacion y tamafio de la imagen final? lHay alguna

diferencia porque sea la lente convergente 0 la divergente la mas cercana al

objeto? Realice el trazado de rayos.

3) Usted desea eliminar la luz reflejada de una lamina de vidrio plano, para luz

incidente perpendicular de longitud de onda 600nm. Si el indice de refraccion

del vidrio es 1,55 y tiene usted un material de recubrimiento cuyo indide de

refraccion es 1,25, lque espesor minimo de recubrimiento alcanzaria el efecto

deseado?

4) a) Una luz de laser de He-Ne de 633nm de longitud de onda, pasa por una

rendija {mica de O,lmm de ancho, La figura de difraccion se observa en unapantalla a 3m de distancia, lQue separacion hay entre los dos minimos vecinos

al maximo central? Realice un esquema de la figura observada en la pantalla.

b) Un estudiante encuentra una red de difraccion pero no sabe la distancia

entre las lineas. Hace incidir luz de laser, cuya longitud de onda es de 680nm, en

la rejilla, y examina los maximos en una pantalla a 265cm de distancia. Si la

distancia entre las decimas maximas a cada lado del maximo central es l4,3cm,

lcual es la distancia entre las Iineas de la rejilla?

5) La frecuencia de la luz emitida por una estrella que se aleja de nosotros (el

observador) con velocidad v, estara desplazada hacia el rojo; su frecuencia sera

menor en una cantidad descripta por el efecto Doppler siempre que vlc«l,

donde c es la velocidad de la luz, c=300.000kmfs. l.Que velocidad de

alejamiento tiene una galaxia, si la frecuencia observada es 0,95 veces la

frecuencia natural de la luz?



fec(JcJrcslno

2do PARCIAL DE FISICA 2- 24 de Mayo de 2011

Problema 1: 5e tiene una varilla maciza de acrilico, de 30cm de longitud y 2cmde oiametro. Los extremos de la varilla son perpendiculares al eje longitudinal.

~uz entra por el centro del extremo de la varilla, procedente del aire.a) 5i el maximo anqulo de incidencia para el cual la luz se refleja

totalmente dentro de fa varilla es de 800, determine el Indice derefracci6n del acrllico.

b) e,Que sucede si la varilla se sumerje en agua (n:1,33)? Justifiquecompletamente su respuesta.

Problema 2:a)EI lente de los anteojos de una persona miope tiene una dtstancia focal

de -22cm y se coloca a 1,6cm del ojo. 5i la persona cambia sus anteojos porlentes de contacto que se coloquen directamente sobre el ojo, e,Cual debe ser

la distancia focal de los mismos? Justifique su respuesta y realice el trazado derayos.b) e,Cual es la distancia entre un objeto y la imagen que forma una lente

convergente de 65cm de distancia focal S l la imagen es real y tres veces masgrande que el objeto? Realice el trazado de rayos.

Problema 3: Una pelfcula delgada de aceite (n=1,27) se encuentra sobre lasuperficie del agua (n:1,33). Por encima de la pelicula hay aire. Cuando se

"""'" observa perpendicularmente la pellcula no refleja luz de longitud de onda/' ,,=680nm, pero transmite totalmente luz de longitud de onda JI.=403nm.

'\o~-"Y Determine los espesores posibles de la pellcula de aceite. Considere ti( -t.W,,)~

(,e-l:-Y espesores de menos de 11...1m=10.6 m).

Problema 4: Una fuente estacionaria emite una onda sonora de 5000Hz. Unobjeto se acerca a la fuente estacionaria a 3.5m/s. (Velocidad del sonido343m/s)

a) e,Cual es la frecuencia de la onda reflejada en el objeto? Hacer unanalisis secuencial y permenorizado.

b) Y si la fuente se aleja del objeto a una velocidad de 5m/s.

Problema 5: Una cuerda de violin suena a frecuencia de 440Hz (su modofundamental)

a) e,Como cambia esta frecuencia si la tension se incrementa un 1 5 0 f 0 ) ?

b) e,Cual serla la frecuencia del primer arrnonico (audible) si la cuerda es"picada" justo en el medio?

c) e,Cuanto mas debil?I

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Fisica II. Recuperatorio 2do Parcial

. \ ,.-I ~ r Ilu J l e ('l ~~x'\ Problema 1: Se mide la interfranja en una cufia de aire (el exterior es un vidrio de

indice n). La iluminacion se realiza de forma tal que al incidir sobre la cara inferior

resulta normal a la rnisma. La longitud de onda es A = 600 run. El valor medido de la

interfranja es 57 urn, S., 'no- bi"l~

a) Ca1cule el angulo (a) de la cufia.

b) La cufia se llena con un liquido desconocido y se observa que la interfranja se

reduce a 47~m, calcule el indice de refraccion (nj ) delliquido.

Problema 2: Deseamos formar una imagen de un insecta con una lente delgada

convergente de 25cm de distancia focal y un aumento de 2.

a) Donde se debe colocar el objeto para que la imagen sea real? lEs la imagen

derecha 0 invertida? Realice el trazado de rayos.

b) Repita la parte (a) para que la imagen sea virtual. lEs derecha 0 invertida?

Realice el trazado de rayos.

c) La lente convergente esta construida con vidrio de indice n, y tienen radios RI y

R2. Si dicha lente ahora se usa dada vuelta (es decir que la primera superficie

refractora tiene radio R2 y la segunda RI), diga cuales son las caracteristicas de

esta nueva lente (convergente 0divergente) y su distancia focal.

d) Esta ultima lente se coloca a 50cm a la derecha de la lente convergente de 25cm

y el insecto se coloca en la posicion hallada en (a). Diga d6nde se forma la

imagen final del insecto y realice el trazado de rayos.

" ,Problema 3: Sobre una red de difraccion incide normal mente un haz con longitudes de

onda entre 350 y 700 nm. El patron de difraccion resultante se observa en una pantalla

ubicada a 2 m de la red. Si el espectro completo de segundo orden mide 7cm,

determinar la cantidad de !ineas por centimetros de la red.

'--\.Problema 4: La sirena de una ambulancia es la fuente de un sonido emitido con una

frecuencia de 16001-lz. La ambulancia se dirige hacia la base de un gran acantilado, a

95kmJh. lCual es la frecuencia de las ondas sonoras reflejadas, que se oyen en la

ambulancia?

Problema 5: Una cuerda de longitud L fija en un extrema y libre en el otro se pone a

oscilar en sus modos 2 y 4, partiendo de su maxima velocidad en el modo 2 y del reposo

en el modo 4. Si la arnplitud del modo 4 es la mitad que la del modo 2:

a) Encuentre el apartamicnto del equilibrio para cada punto de la cuerda en funciondel tiempo.

b) Determine el pcriodo del rnovirniento.



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~{el Jlall!LI(: cos ] .:n ru m , l,C ufll ~ ('r:1 1< .1di~l;l;lClil obscrvad a e n tre los d o". 111inifll0~ d e d cc im o crd cn aambos lades del max imo central?

Fisicn If Parcialito Optica Fistca 04-SLO(1

1') Un material de indice de refraccion 1.3 se usa para realizar lID rccubrimiento

'lI~ tilT cfle ctan te sobre u na p icza d e viclrio (11=1.5). Dctcrrnillce!,cspcsor minirno qu e

d eb e teller cJ re cu brirn ie n to p ara m in irn izar la re fle x ion d e lu z d e 1.= 500 lU11.

Suponga inc id enc ia norm al d e la lu ? d e sd e c l < lire .

2 ) UnJ . sola ranu ra d e ancho 0 .14 l1l11l S(: i lumina con lu z monocromatica,

'obsGJvandosc uri patron ' de difraccion sobre LIl ja pantaila que sc cncucntra <12 111 de

distancin. Si cl segundo rninirno sc cncuentra a 16 111m del maximo central, ~cual cs

la lo ng it u d de ondu d c . 1<1uz?

Ffsica II I'arcialiro Op iica Fisicn 04-9-0(i

1) Dos re nd ijas angostas paralclas, se p arac las p or l1l1J. d istan cia d := ::O .85 m m , ~?11

ilnminadaspor un biser de 631.8nm de longitud de onda. L C l pantaila de observacion

se cncu en tra a 2 .8 11 1 d e las rc nd ijas, Considcrc u n p un to P sobre 1< 1.an talla ,J 2 .5

m m d e l ce n tro d e 1 1 1 franja centred brillantc.

a) Determine la d ife re n cia d e cam ino p ara los rayos procedcntes de las re nd ijas e n P .

b) La diferenci 8. de fasedc las ondas proccdentes de las rendijas que interfieren en P.

c) La intensidad de la Iuz ell P relative J Ja intensidad del centro de una franja

brillantc.

;;)UJr l<lseJ: de Hclio-Ncon (),F'o32,8 nm ) se lisa para calibrar u na rcd de difmce~6n. EI

m ax im o d e primer ord cn so p rod uce a 20,5° , V "a) De te rm ine cl 11I~!mel"Od e lincas 1")1' ccruimctro d e IL l.e d

b') S l CllSCCli1l0S c l m ax im o d e te rce l" ord cn (,10 c nc on trare m os? J ustifiqu c.

/

ft:\ . F'fska· H Op~ic:a (lisic;) 29-03-07

,,\~.h) D os r cn rlija s ick n u cas d e an :::110 a'' ' '0.04 1 1 1 m , scp arad as p or u na disianci E I c]=O.12.5 1 1 1 rn , se i lurninan con

lu z d e longii.u ci d e anna 632.8 11m La figura ri c interferencia-difiaccion cs obse rvad a sibre una pantalla

ubicada a 2.57 In d e las rendijas,

< I) UdermilH"; In sepuracion d e Ju s max imos d e intcrfercnciu obscrvados e ll l a p an ta ll a.b) Determine el ancho del m ax im o central d e : u i I i - ~ 1 C C i l ! 1 l obscrvado en la p antalla. ",

c) i,Como v.nia la scparacion de los rnaximos dc intcrfcrcncia cuando: i) la disiancia entre Ins rendijas se

re d u ce ala m itad , ii) se d u p lica c l ancho d e las re nd ijas?

a ) C alc u lu r el m enor e sp csor qlle d ebe te nor u na pclicula transparente d e iu d ice d e rcfraccion 1.455 !

sc d ebe p rod uc ir uri max imo al reflejarla Ill!. d e 500 nm najo ilu m inac ion norm al

b) P ara e l e sp csor calcu lad o e n a) determine 1< 1d ifc rcnc ia d e fase e n tre la luz rcflejada ell la pruners

scgunda superficie de la pclicuiu si In longitud de onder de ln luz incideute '_'3 de 700 rnn.

LeI pelf cul ,1 estj iiunersn Gil ai re. L1.1 h/z ! nC I de Il 0 rill [11mente, £1 indi ce de rcfraccion C,' cJ 1111S1110 parr! J o sd os longitu d e sd e oru la. L os valorcs d e . longitud d e ond a d ad os corrc sp ond e n a1 vacio .

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1) Una pel icui a de 1 1 1 ateri al t ransparen te de indi cc de refraccion 1.4 se usa como recu bruni ento

anlineflectante sobre la superficie de una lente de vidrio de indice de refraccion 1 . 5 . La lentc

esta inrnersa en aire.a) Determine el espesor minimo de la pelicula 'para que csta sea antirreflectante para luz de

longitud de onda de 600 nm que incide norrnalmentc sabre la pelicula.

b) ~Si el espesor del recubrimicnto fucra de 200 nm, seria antirreflcctante para 1.=600 nm?

2) Luz de laser de 1, ,=632.8 nm incide sobre una doble rendija con espaciamiento d=0.125 mrn.

El patron de interfercncia-difracci6n se observe sobre una pantalla a 2 m de las rendijas.

a) Determine el angulo correspondiente al primero y segundo maximo de interfercncia.

b) Calcule cl ancho del maxim~;!a#de i~t~.rf(1,~}}_~j,abservado en la pantalla. .

c) Si el ancho de cada una de las rendijas e s a=O,025 mm. Determine la posicion del pnmcro y

segundo minirno de di fraccion.d) Realice una rcpresentaci6n cualitativa de la intensidad de la luz obscrvada sobre 1apantalla.

\

c,Fisica II Parcialito Optica Geomerrica 27-08-07- Turno Mafiana

~un r~y? de luz ,in~jde desde el aire sobre un bloque de vidrio como muestra la figura. Determine el

v o.rmmuno del indice de refraccion del vidrio para que se produzca reflexion interna total en 1a cara

vertical. E1 cubo esta inmerso en aire.

~ U? espejo concave tiene un radio de curvarura de 20 em. La imagen de un objeto ubicado delante del

~eJo es real y del doble de tarnafio.

a) i,La imagen es derecha 0 invertida?

b) Determine la posicion del objeto.

c ) Realice la r na rc h a de rayos.

3) Un objeto real se encuentra a 120 em a 1 3 izquierda de una lente divergente de f " ' " -30 cm de distancia

focal.

a) Determine la posicion de la imagen.

b) Grafique la rnarcha de rayos,

~) Una lente ~onvergcn~e. ~e f= 45.em de distancia focal se coloca a 60 em a la derecha de 1aprimera

re nte , D ete rm ine la p osic ion d e la im age n prcducida por la cornbinacion de lentes. .



1) C onsid ere e l rc c ip ie n te d e la figu ra. C u and o 1.;]1.1jO d e o bse rv ad o r esta ub i cado como se muestra

e ll la figu ra, y cu and o e l re c ip ie n te e st a vac io, e J obse rvad or ve e l bord e izqu ie rrlo d e l fond o d e l

rcc ip icn te . C u and o e l rccipiente se lle na can u n c ie rto liqu id o e l obse rvad or ve e l centro d e l fon do

d e l rc cip ie n te , D e te rm in e e l ind ic e d e re fracc ion d el liqu id o.

2) Un espe jo concave tiene una dis tan~ia focal d e 40 e m . D c tC 1 11 1in e~aposicioJ_1 del o~_~c topara la

eU31 la im age n re su lran te e s d ere ch a y cu atro ve ce s e l tam afio d e l obje to . R calice u n diagrama d e :

marcha de rayos. .

3) Un objeto se cncuenira a 12 em a la izquicrda de una lcntc divergente de . -G em disiancia focal.

U n a lente convergcnte de 12 e m de distancia focal se eo loca a una distancia d a Ja dcrecha d e la

lentc divergentc. ..a) Determine la posicion d e la imagen p r o due i c ! a por la lente divergcnte y rcalice un

diagrama d e marcha d e rayos.· .b) Determine la distancia d de m o d o que la ima gen final (producida por la lente e l l vergcntc .L

la convergentc) este en el infinite.

r)Una rnasa d e agua (n~£u~=1.33) es ta eubierta con u na e ap a d e J em d e csp e sor d e aceite d c indice d e

refraccion 1.6 3 . El m ed io siru ad o e ne irna d e l acc ite cs aire .

a) S i se considcra un rayo lurninoso procedente del agua, (,en qu e superficie se p u e d e producir rcflexion

intema total?

b) Un rayo luminoso procedente d ci agua incide en J a superficie limite agua-aceite bajo un angu lo d e

incidencia d e 30°., i,se reflejara el r ayo totalmenre 0 n o? J u st if iq u e ,

2) Un objeto ubicado a 10 em d e un espejo esferico concave p r o duc e una im age n re a l a 8 CI~'_ d e l c sp e jo .

Si el objcto se rnueve a una nueva posicion a ]5 em del espejo, l .eL la] es la posiei6n de la imagen? (,Es

es ta ul t ima im age n re al 0 virtual? R ealic c u n diagrama d e m arch a d e ray os p ara e ste u l t imo caso.

,

3) Un objeto se encuentra a G e rn ala izquierda de una lcnle convergcnte de 11 em d e d istanc ia foca l.

Una scgunda lente convcrgentc de 30 em de distancia focal se coloca a ] S em a la derecha de la primera

lente.

a) Determine la posicion d e la im age n p rod u c id a por la p rim er a le n te conve rgcn te y re alic e u n

diagram," , d e marcha d e rayos .

b) GD6 nd e se fonna Ja im age n final, p rod u c id a p ar am bas lcn te s?



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