Fisica 111

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES, MATEMÁTICAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
DEPARTAMENTO DE FISICA

PRUEBA N° 3 – ÓPTICA Y ONDAS (FIS – 630) Segundo Semestre (jueves 02 de diciembre de 2004)

1) Un bloquede vidrio que tiene n =1,52 y está rodeado por aire, mide 10 cm x 10 cm. Para un ángulo de incidencia de 40°, ¿cuál es la distancia máxima “X” mostrada en la figura adjunta de manera tal que el rayoemergerá del lado opuesto?

40° X 10 - X 10,0 cm

Solución

1,0 ⋅ sen 40° = 1,52 ⋅ senβ (Ley de Snell)

⎛ sen 40° ⎞ β = arcsen⎜ ⎜ 1,52 ⎟ ⎟ ⎝ ⎠ β = 25,02° Pero

D

β

tg 25,02º =

D 10,0Luego, D = 10 ⋅ tg 25,02° D = 4,67 cm
“X” será máximo cuando se cumpla

10 − X = D X = 10,00 – 4,67 X = 5,3 cm

B. Gutiérrez F. – 1º Semestre 2005

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2)

y d

L

En la figuraadjunta considere L = 120 cm y d = 0,25 cm. Las rendijas se iluminan con luz coherente de 600 nm. a) ¿A que distancia del máximo central se observa el octavo mínimo de interferencia? ¿Es única lasolución? Comente. b) Calcule la distancia y, sobre el máximo central, para el cual la intensidad promedio sobre la pantalla es 75% del máximo.

Solución a) Para lo mínimos, se tiene dsenθ = (2m + 1)
Parael 8o mínimo, m = 7. 15 ⋅ λ Entonces, dsenθ = 2 O sea, 0,25 ⋅

λ y , con senθ ≈ . 2 L

y 15 ⋅ 600 ⋅ 10 −7 = 120 2 y = 0,216 cm = 2,16 mm

La solución es única en cuanto a la distancia a la que seencuentra el 8° mínimo de interferencia, pero no en cuanto a posición, pues hay uno sobre el máximo central y otro bajo ese mismo.

⎛φ⎞ b) La intensidad luminosa promedio está dada por I = I0 cos 2⎜ ⎟ ⎝2⎠ δ λ y = y δ = dsenθ = d ⋅ , se encuentra que Como φ 2π L ⎛ dπy ⎞ I = I0 cos 2 ⎜ ⎟ = 0,75I0 ⎝ λL ⎠ ⎛ dπy ⎞ cos 2 ⎜ ⎟ = 0.75 ⎝ L ⎠ dπy = cos −1 0,75 L

y=

600 ⋅ 10−9 ⋅ 120 ⋅ 10 −2 π ⋅ 0,25⋅ 10 − 2

cos −1 0,75

y = 48 ⋅ 10−6 m = 0,048 mm

B. Gutiérrez F. – 1º Semestre 2005

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3) Una pantalla se pone a 50cm de una rendija, la cual está iluminada con luz de 690 nm. Si la...