Guias laboratorio fisica 3

GUÍAS DE LABORATORIO DE ONDAS Y FÍSICA MODERNA

Autores: Héctor Segundo Lorduy Gómez Ángel Rodrigo Salazar Martínez Johnson Garzón Reyes Freddy Rafael Pérez

UNIVERSIDAD PONTIFICA BOLIVARIANA
ESCUELA DE INGENIERÍAS CENTRO DE CIENCIA BÁSICA MEDELLÍN 2006

CONTENIDO
pág. PRESENTACIÓN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Movimiento Armónico Simple Ondas transversales en una cuerda Ondassonoras en una columna de aire: Velocidad del sonido Intensidad luminosa Medida de la longitud de onda y análisis de la polarización mediante un interferómetro de michelson Medida del índice de refracción del aire con respecto a la presión Interferencia y difracción Práctica simulada para la determinación de la constante de planck Determinación de la constante de Planck mediante efecto fotoeléctricoEspectros de emisión atómica Fotografía 2 7 13 18 28 34 39 47 50 55 60

LISTA DE FIGURAS pág. 8

FIGURA 2.1. a) Esquema del montaje experimental, b) diagrama de fuerzas para un elemento de cuerda. FIGURA 2.2 a) Primer modo de vibración, b) segundo modo de vibración. FIGURA 2.3. Esquema experimental. FIGURA 3.1. Ondas sonoras en un tubo abierto-cerrado. N: Nodo de presión, antinodo dedesplazamiento, A: Antinodo de presión, nodo de desplazamiento. FIGURA 4.1. Geometría de la ley del cuadrado. FIGURA 4.2. Esquema experimental. FIGURA 4.3. Montaje experimental para comprobar la ley del inverso cuadrado. FIGURA 4.4. Configuración módulo de luz. FIGURA 4.5. Toma de datos módulo de luz. FIGURA 4.6. Gráfica de intensidad en función de la distancia. FIGURA 4.7. Gráfica intensidad en función de1 r 2 . FIGURA 5.1. Esquema de un interferómetro de Michelson. FIGURA 5. 2. Patrón de anillos brillantes y oscuros producido mediante un interferómetro de Michelson. FIGURA 6.1. Esquema del montaje para medir el índice de refracción del aire con respecto a la presión, mediante un interferómetro de Michelson.

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FIGURA 7.1a. Difracción producidapor una ranura muy larga de ancho b. FIGURA 7.1b. Distribución de intensidades del patrón de difracción de una ranura muy larga. FIGURA 7.2. Patrón de difracción para una ranura de ancho b. FIGURA 7.3a. Difracción producida por dos ranura iguales de ancho b y separadas por una distancia a . FIGURA 7.3b. Patrón de difracción de Fraunhofer producida por dos ranura de ancho b y separadas por unadistancia a . FIGURA 7.3c. Distribución de intensidades del patrón de difracción de dos ranura muy largas de ancho b y separación a . FIGURA 7.4. Patrón de difracción para una abertura circular de diámetro D. FIGURA 7.5. Montaje experimental para diferentes aberturas. FIGURA 9.1. Diagrama esquemático de la celda fotoeléctrica y el circuito externo. FIGURA 9. 2. Equipamiento y montaje completo delexperimento. FIGURA 9.3. Conexiones eléctricas del electrómetro. FIGURA 10. 1. Esquema de una rejilla de difracción mostrando los órdenes 0, 1 y -1 de difracción. FIGURA 10. 2. Esquema del espectroscopio. FIGURA 10.3. Esquema del montaje. FIGURA 11.1. Vista de una sección transversal de una cámara simple. Note que en realidad p >> q. FIGURA 11.2. Si el tamaño de la imagen en la película no varía. laprofundidad de campo aumenta a medida que disminuye la abertura del objetivo.

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FIGURA 11.3. Con este objetivo enfocado a 5 m y una abertura de f/16. la escala de profundidad de campo demarca una zona de nitidez que se extiende de 3 m al infinito. La escala permite estimar rápidamente la profundidad con cualquier abertura ydistancia de enfoque. FIGURA 11.4. Uso de la profundidad de campo.

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LISTA DE TABLAS pág. TABLA 2.1. Comparación entre los valores teóricos y experimentales de las 11 frecuencias de resonancia, para diferentes modos de vibración. TABLA 2.2. Variación de la frecuencia con la tensión. TABLA 2.3. Variación de la frecuencia de resonancia con la longitud. 11 12 23

TABLA 4.1. Equivalencia...