Sasdbb

• • • • • •

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TERCER TALLER DE FÍSICA III TEMAS: Ecuaciones de Maxwell Ondas electromagnéticas, generación del espectro electromagnético La luz, su naturaleza y velocidad Energía y cantidad de movimiento en las ondas electromagnéticas, vector de Poynting Principio de HuygensPropiedades: reflexión, refracción, interferencia, difracción, experimento de Young y polarización ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------EJERCICIOS:

1. Haga una tabla que contenga las ecuaciones de maxwell en forma diferencial e integral y explique el significado físico de cada una de estas ecuaciones. 2. Una onda sinusoidalelectromagnética plana polarizada, viaja en el vacío en la dirección positiva del eje x, el valor máximo del vector de campo eléctrico, que se encuentra vibrando en la dirección del eje Y, es de 30 N/C; si su frecuencia es de 15 MHz, Determinar: a) El valor máximo del campo B asociado. b) Ecuaciones de los E(x,t) y B(x,t) de la onda. 3. Una onda electromagnética de longitud de onda 0.5µm, se propaga enel vacío en dirección del eje Y positivo. La onda esta polarizada con el campo eléctrico de amplitud 30V/m en la dirección de Z positivo. a) ¿Cómo es el campo magnético B(x,t)? b) ¿A que es igual la intensidad de la onda? 4. Sea B= - Bocos(kx-wt)j + Bosen(kx-wt+π/2)k encuentre el estado de polarización de esta onda y la cantidad de momento por unidad de volumen que transporta. 5. Una ondaelectromagnética plana de 6*1014 Hz de frecuencia, se propaga en el vacío en el sentido positivo del eje x. La onda esta polarizada con el campo eléctrico, de amplitud 25 V/m vibrando en la dirección z=3y/4. a) Obtener las ecuaciones de propagación de la onda. b) Encuentre la presión de radiación instantánea de la onda electromagnética. 6. Si el flujo medio de energía solar (intensidad) más allá de laatmosfera es de 1,34 kW/m2, y queremos construir una nave de 4*103 kg de masa, impulsada por esta radiación al incidir en una vela totalmente reflectora, que funcione fuera de la atmosfera. Calcular, a) ¿Cuál sería la superficie mínima de vela, necesaria para comunicarle una aceleración de 1*10-3 m/s? b) Si la superficie mínima se duplicara, ¿Cuál sería el tiempo que tardaría esta nave en llegar a laLuna? (Distancia Tierra - Luna 380.000 km)

7. Un rayo laser con S=106[W/m2] incide formando un ángulo de 60° con la normal de una hoja de plástico, de tal forma que el 80% se refleja y el 20% se absorbe. Calcular la presión de radiación total sobre la hoja. 8. En un espejo de Lloyd se observan en una pantalla a 5cm de la fuente 15 franjas claras a una altura de 4.587mm debido a una fuente de λ= 632.8nm. ¿Cuáles son las distancias de las fuentes al punto donde se observan las 15 franjas claras? Nota: Para las respuestas tomar todos los decimales posibles. 9. Dos espejos planos forman un ángulo de 120°. Demostrar considerando diferentes posiciones de un objeto, que existen dos imágenes sea cualquiera la posición del mismo. Dibujar un haz de rayos apropiados del objeto al ojo paravisualizar cada imagen. 10. Con respecto al problema anterior, ¿Puede encontrar una ecuación representativa para la formación de imágenes con respecto al ángulo entre los espejos? Si θ = 45°, n=7; θ=90°, n=3; θ=120°,n=2. 11. Tres laminas de plástico tienen índices de refracción desconocidos, la lamina 1 es ubicada sobre la lamina 2, y un haz laser es dirigido hacia las laminas llegando a la interface delas laminas con un ángulo de incidencia de 26.5o con respecto a la normal; El haz refractado en la lamina 2 hace un ángulo de 31.7o con la normal. El experimento se repite con la lamina 3 sobre la lamina 2 y con el mismo ángulo de incidencia entre la interface, el haz refractado hace un ángulo de 36.7o con la normal. Si el experimento se repite de nuevo con la lámina 1 sobre la lámina 3, ¿Cuál...