Física II

Se ilumina con luz monocromática de longitud de onda λ=600 nm una rendija rectangular y estrecha comparada con su longitud, observándose sobre una pantalla franjas de difracción de Fraunhofer. Sabiendo que las anchuras semiangulares de dos franjas consecutivas son θ₁=30^o y θ₂´=36^o52´12´´, calcular el orden de las franjas y la anchura de la rendija.

Cuestion de Difracción.

Un espejo cóncavo de 0.5 m de distancia focal está frente a un espejo plano situado a 1.8 m del vértice del espejo cóncavo y perpendicular al eje del mismo. A 20 cm del espejo plano y entre éste y el cóncavo está situado un punto luminoso que se refleja primero en el espejo plano y luego en el esférico. Encontrar la posición de la imagen producida por el sistema y el aumento del mismo.

Problema de Óptica geométrica.

Sean dos lentes convergentes L₁ y L₂ cuyas distancias focales son 20 cm y 5 cm respectivamente. La L₁ está formada por dos lentes delgadas yuxtapuestas, la primera de ellas biconvexa con índice de refracción 1.66 y radios iguales y la segunda bicóncava con índice de refracción 1.52 y radios iguales a la anterior. L₁ pueden moverse una respecto de la otra y entre ambas se puede desplazar una tercera lente L₃ también convergente de distancia focal 10 cm. Si la posición se elige para que la imagen intermedia dada por L₁ de un objeto situado a 1 m de ella se forme delante de L₃ a una distancia doble de su distancia focal determinar: a) radios de las lentes que forman el sistema L₁ y potencia de la biconvexa y de la bicóncava; b) las posiciones de L₁ y L₂ para que un ojo situado en el foco imagen de L₂ y mirando hacia la izquierda vea a una distancia de 25 cm la imagen del objeto; c) obtener el aumento lateral.

Problema de Óptica geométrica.

Un cuerpo de 200 g es lanzado hacia arriba, tardando 20 s en llegar al suelo. Si la energía cinética que adquiere en llegar al suelo se invirtiera en elevar la temperatura de 20 g de agua, ¿cuál sería esta elevación? Calor específico del agua: c=1 cal/g ^oC.

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Representar la frecuencia fundamental y el primer armónico de una onda estacionaria en un tubo abierto y otro cerrado.

Cuestion de Interferencias.

Se sabe que en un cristal de cloruro sódico la malla elemental es un cubo cuya arista vale 5.63 Å a 20 ^oC y que contiene cuatro átomos de cloro y cuatro de sodio. La densidad del cloruro sódico a esa temperatura es 2.1632 g/cm³. La masa atómica del cloro es 35.457 g/mol y la del sodio 22.997 g/mol. Calcular el número de Avogadro.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Dos gases diferentes, supuestos perfectos, ocupan recipientes distintos y están a la misma presión y temperatura. Suponiendo constante la temperatura, calcular la variación de entropía del sistema cuando se ponen en comunicación ambos recipientes. Datos: n₁=1 mol; n₂=3 moles; R=2 cal/molK.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Un espejo cóncavo tiene un radio de 1 m. Hallar la posición de la imagen de un objeto y el aumento si éste está a una distancia del espejo igual a: a) 1.40 m; b) 1 m; c) 0.8 m; d) 0.5 m; e) 0.3 m. Considerar también un objeto virtual a una distancia de 0.6 m.

Cuestion de Óptica geométrica.

Dibujar la marcha de los rayos en la formación de la imagen en el caso de la figura. Realizar la misma operación si se sustituye el aire por un medio de índice de refracción 1.6. Indice de refracción de la lente: 1.3.

Cuestion de Óptica geométrica.

Un sistema óptico está formado por tres elementos, una lente convergente cóncavo-convexa de 20 dioptrías (índice de refracción 1.5 y radios en relación 1 a 3), una lente bicóncava de 12 cm de focal (índice de refracción 1.6 y radios iguales) y un espejo convexo de 168 cm de radio, situados en este orden. La distancia entre la lente convergente y el vértice del espejo es de 54 cm. Se coloca un objeto 10 cm a la izquierda de la primera lente. a) Determinar las dos posibles posiciones de la lente divergente si se desea que la imagen final sea virtual y se encuentre a 21 cm del vértice del espejo; b) de entre las dos posiciones obtenidas en el apartado anterior, ¿cuál hay que elegir si además se desea que la imagen tenga un tamaño igual a la cuarta parte del tamaño del objeto? c) A continuación desplazamos la lente divergente hasta ponerla en contacto con la convergente. Determinar la posición y carácter de la nueva imagen. d) Calcular los radios de curvatura de las dos lentes.

Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de JUN2005.