Definir el concepto de puntos nodales, describir cómo se determinan y cuál es su relación con los puntos principales. Cuestion de Interferencias.
Representar la variación de temperatura en función de la energía que se transfiere en forma de calor a una masa de 1 g de agua helada a -30 ºC hasta convertirla en vapor a 120 ºC. En el mismo proceso, cómo sería la gráfica correspondiente a la energía interna en función de esta energía suministrada. Calor específico del hielo 2090 Jkg-1K-1; calor específico del agua líquida 4190 Jkg-1K-1; calor específico del vapor 2010 Jkg-1K-1; calor latente de fusión 3.33•105 Jkg-1; calor latente de vaporización 2.26•106 Jkg-1. Cuestion de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.
Calcular la velocidad de propagación de la luz en un medio óptico sobre el que incide, con un ángulo de 30o, un rayo luminoso procedente del aire y que se refracta con un ángulo de 15o. Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.
En el punto P se superponen dos movimientos procedentes de dos focos coherentes A y B. La distancia AP es de 35 cm y la BP es de 20 cm. Los puntos P, B y A están alineados y situados en este orden. La velocidad de propagación es de 900 cm/s para ambos focos y la frecuencia es de 150 Hz. En el punto P la amplitud del movimiento que procede de A es 0.4 m y la que procede de B 0.3 m. Calcular: a) la ecuación del movimiento resultante en el punto P; b) la relación de intensidades del movimiento resultante en el punto P con respecto a cada uno de los movimientos incidentes; c) velocidad y aceleración del movimiento resultante a los 5 s de iniciado el movimiento; d) el tiempo transcurrido entre dos valores iguales de la velocidad. Problema de Interferencias.
Una película de agua (índice de refracción 1.33) en el aire, tiene un espesor de 320 nm. Si se ilumina con luz blanca en incidencia normal, ¿de qué color parecerá ser la luz reflejada? Se supone que las longitudes de onda del espectro visible van desde 390 nm (violeta) hasta 770 nm (rojo). Problema de Interferencias.
Una lámina de cuarzo se utiliza para controlar la frecuencia de un circuito eléctrico oscilante. Se originan ondas longitudinales estacionarias en la lámina con producción de antinodos en las caras opuestas. La frecuencia fundamental de la vibración está dada por la siguiente ecuación: donde S es el espesor de la lámina en cm. Calcular el módulo de Young de la lámina, siendo la densidad del cuarzo ρ=2.66 g/cm3. Problema de Interferencias.
Una red de difracción de 100 rendijas/mm es iluminada en dirección normal al plano de las rendijas con tres radiaciones de 480 nm, 500 nm y 600 nm. ¿Cuál es la separación entre las tres figuras de primer orden de difracción producidas por la red en una pantalla situada a 1 m de distancia? Problema de Difracción.
Una superficie esférica muy delgada se platea por ambas caras de modo que puede reflejar la luz actuando como un espejo cóncavo o convexo. Cuando se utiliza como un espejo cóncavo de distancia focal f se observa que un punto objeto que está a una distancia a tiene su punto imagen a una distancia . Se invierte a continuación la superficie y se utiliza como espejo convexo. a) ¿Cuál es la posición del punto imagen de a? b) ¿Cuál es la amplificación del espejo convexo? Problema de Óptica geométrica.
Un sistema óptico está formado por una lente bicóncava L1, una convergente L2 de 10 dioptrías y un espejo cóncavo de 72 cm de radio, situados en este orden sobre un mismo eje. L1 está formada por dos lentes plano-cóncavas yuxtapuestas del mismo radio e índices de refracción 1.6 y 1.5 unidas por su cara plana. Se fija la posición de L2 situándola a 20 cm de L1 y a 75 cm del espejo. Si un objeto de 10 cm de altura colocado 20 cm a la izquierda de L1 da una imagen final real a 90 cm del espejo, ¿cuál es el radio de las lentes que componen L1? Determinar el tamaño y carácter de la imagen final. Problema de Óptica geométrica.