En el aparato de la figura, la longitud de cada una de las dos ramas del tubo mide l=10 m y la frecuencia del sonido puro emitido por el diapasón F es ν=500 s-1. Si la temperatura del aire en la rama superior se mantiene constante e igual a 0oC y la del aire en la rama inferior se va elevando progresivamente por encima de dicho valor se pide: a) temperatura del aire en la rama inferior a la que se producirá el primer mínimo de intensidad a la salida O del tubo; b) si se calienta el aire de la rama inferior desde 0o hasta 100oC, determinar el número de máximos y de mínimos que se producirán durante el proceso en la intensidad percibida a la salida O del tubo, así como las temperaturas a las que se producen . Velocidad del sonido en el aire (a 0 oC) v=330 m/s. Problema de Interferencias.
Una película delgada de agua (n=1.33) situada sobre una superficie de vidrio plana (n=1.50) es iluminada por un haz de luz que incide normalmente. La luz del haz es monocromática, pero la longitud de onda puede variarse. Al variar su longitud de onda de forma continua, la intensidad reflejada cambia de un mínimo λ=530 nm a un máximo a λ=795 nm. ¿Cuál es el espesor de la película? Problema de Interferencias.
Un tubo abierto por ambos extremos emite como sonido fundamental el de 435 s-1 de frecuencia cuando se acciona por una corriente de aire. Cuando se acciona con una corriente de CO2 se observa que el sonido fundamental emitido es un poco más grave que el fundamental producido por otro tubo abierto por ambos extremos accionado por aire y cuya longitud es 11 cm mayor, produciéndose por interferencia entre ambos sonidos 120 pulsaciones por minuto. Calcular la velocidad del sonido en el anhídrido carbónico sabiendo que en el aire, en las condiciones de la experiencia, es 340 m/s. Problema de Interferencias.
Demostrar gráficamente que la amplitud resultante de la interferencia de fuentes iguales, puntuales y alineadas es cero para un desfase δ=120o (en el caso de tres fuentes), δ=90o (cuatro fuentes) y δ=72o (cinco fuentes). Deducir una expresión que dé el desfase, para una amplitud cero, en función del número de fuentes. Cuestion de Interferencias.
Explicar la diferencia en la iluminación sobre una pantalla lejana por dos fuentes puntuales, muy próximas situadas a la misma distancia respecto de la pantalla, según sean estas coherentes o incoherentes. Representar el diagrama de intensidades en los dos casos. Cuestion de Interferencias.
El primer orden del espectro de rayos X dispersados por un cristal de ClNa corresponde a un ángulo de 10o y la distancia entre planos principales es de 2.82·10-10 m. Determinar la longitud de onda de los rayos X utilizados y el ángulo que corresponde al espectro de segundo orden. ¿Cuál es el máximo orden de difracción que puede obtenerse? Problema de Difracción.
Una lente convexo-plana de 1 cm de grosor tiene la cara convexa en el aire y la plana sumergida en un líquido de índice de refracción 1.3. Se coloca un objeto a 25 cm de la cara de la lente que está en el aire. ¿Dónde estará la imagen? Radio de la cara convexa: 20 cm; índice de refracción del vidrio: 1.5. Problema de Óptica geométrica.
Para un observador cuya distancia mínima de visión distinta es de 20 cm, el aumento de un microscopio enfocado al infinito es de 1000. Sabiendo que el ocular tiene una convergencia de 100 dioptrías y que la longitud del microscopio es de 25 cm, calcular la distancia focal del objetivo, la longitud óptica del tubo y la distancia del objeto al objetivo. Problema de Óptica geométrica.
Una lente biconvexa de radios r1=20 cm y r2=30 cm hueca de paredes delgadas se sumerge en un tanque de agua cuyo índice de refracción es 1.33. Determinar en esta situación la distancia focal de la lente. Problema de Óptica geométrica.
¿A qué distancia debe colocarse un objeto respecto a una lente divergente para que la imagen: a) esté en el infinito? b) esté tan cerca del objeto como sea posible? c) sea positiva (derecha)? d) sea del mismo tamaño que el objeto? e) esté invertida y aumentada? Cuestion de Óptica geométrica.
