cuestionario 8-10

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8. Explique el funcionamiento y utilidad de un interferómetro acústico. Es un dispositivo que permite crear el fenómeno de la interferencia en el sonido, demostrándose de esta manera que tiene un comportamiento ondulatorio, además de que se puede medir con este instrumento la longitud de onda de un tono puro cualquiera y de allí calcular la velocidad del sonido en el aire para la temperatura reinante en el momento de realizar el experimento. Cuando dos trenes de ondas son coherentes y están en fase, la interferencia que se produce al superponerse ambas es la denominada “constructiva”, el resultado final es otro tren de ondas cuya amplitud es la suma de las amplitudes de las dos ondas individuales (figura anterior), en el caso del sonido tendría un aumento del nivel sonoro de un tono. En la medida que las ondas sufren un desfase, la amplitud final resultante va disminuyendo hasta alcanzar un punto en donde ambas ondas se neutralizan y el tono desaparece. Este es el caso de la interferencia “destructiva”.

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8. Explique el funcionamiento y utilidad de un interfermetro acstico. Es un dispositivo que permite crear el fenmeno de la interferencia en el sonido, demostrndose de esta manera que tiene un comportamiento ondulatorio, adems de que se puede medir con este instrumento la longitud de onda de un tono puro cualquiera y de all calcular la velocidad del sonido en el aire para la temperatura reinante en el momento de realizar el experimento.

Cuando dos trenes de ondas son coherentes y estn en fase, la interferencia que se produce al superponerse ambas es la denominada constructiva, el resultado final es otro tren de ondas cuya amplitud es la suma de las amplitudes de las dos ondas individuales (figura anterior), en el caso del sonido tendra un aumento del nivel sonoro de un tono. En la medida que las ondas sufren un desfase, la amplitud final resultante va disminuyendo hasta alcanzar un punto en donde ambas ondas se neutralizan y el tono desaparece. Este es el caso de la interferencia destructiva.

a) Ondas en fase b) Ondas en desfase

Si observamos las grficas que representan a las ondas, podemos deducir que la interferencia destructiva presenta su mximo cuando el desfase entre los trenes de ondas alcanza justamente media longitud de onda, es decir un valle se superpone con un pico. Si el desfase se produce a una velocidad determinada escucharemos una ululacin creada por la sucesin de altas y bajas en el volumen del tono resultante en la medida que las ondas se desfasan y vuelven a entrar en fase.

Si vamos sacando el tubo mvil poco a poco notaremos que la intensidad del sonido disminuye hasta un mnimo, esto ocurre porque las ondas sonoras que se desplazan por el tubo mvil tienen que realizar un recorrido mayor, de manera que al llegar a la TEE de salida, las ondas de un ramal con respecto al otro estn desfasadas, anulndose mutuamente parcial o totalmente. Este es el principio del interfermetro o Tubo de Quincke que permite demostrar que el sonido es un fenmeno ondulatorio por medio de la interferencia.9. De qu manera se aprovecha ese fenmeno de resonancia para construccin de amplificadores acsticos. Debido a que el sonido se produce por la formacin de ondas, estas ondas podemos representarlas grficamente a manera de una funcin senoidal en donde la distancia entre dos picos o dos valles es la longitud de la onda. Aunque esta funcin senoidal representa una onda transversal y el sonido es un caso de onda longitudinal, nos sirve como modelo para visualizar el fenmeno de la interferencia.10. Explique tres casos de resonancia ptica.SENSORES DE FIBRA OPTICALa fibra ptica es un medio de transmisin empleado habitualmente en redes de datos consistente en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plsticos, por el que se envan pulsos de luz que representan los datos a transmitir. La transmisin de la luz por la fibra se basa en el principio de reflexin total interna; dicha luz que viaja por el centro o ncleo de la fibra incide sobre la superficie externa con un ngulo mayor que el ngulo crtico, de forma que toda la luz se refleja sin prdidas hacia el interior de la fibra. As, la luz puede transmitirse a larga distancia reflejndose miles de veces. Para evitar prdidas por dispersin de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, el ncleo de la fibra ptica est recubierto por una capa de vidrio con un ndice de refraccin mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.BIOSENSOR OPTICOLa Resonancia de Plasmn Superficial (SPR) es un fenmeno ptico que permite la deteccin de cambios de ndice de refraccin en las proximidades de la superficie de separacin entre un metal y un dielctrico. Su utilizacin como Biosensor, haciendo uso, por ejemplo, de reacciones de reconocimiento tipo antgeno/anticuerpo, debido a su gran afinidad, asegura la especificidad y la fiabilidad de la deteccin. Se trata de una medida directa, por lo que no es necesario el marcado de las molculas a analizar. Los campos de aplicacin ms destacables son el biomdico, el veterinario, la industria alimentaria, el control de procesos industriales o el control medioambiental.

SISTEMAS DE HIPERTERMIA PTICALas nanopartculas de metales nobles (especialmente las de oro) tienen un gran potencial asociado al desarrollo de sistemas de terapia contra el cncer debido principalmente a sus propiedades pticas, ya que cuando son irradiadas con un haz de luz sintonizado en longitud de onda con su mximo de Resonancia de Plasmn Superficial, absorben de manera muy eficiente dicha luz y la disipan rpidamente al medio en forma de calor localizado. Esta caracterstica por tanto, puede ser aprovechada para conseguir elevar la temperatura de clulas tumorales hasta sobrepasar umbrales a partir de los cuales se producira la muerte celular.