Optica Fisica

FISICA II
Optica Física
Problemas resueltos
01 Por dos rendijas de 3 mm entre si pasa luz monocromática en fase que incide sobre una
pantalla colocada a 250 cm de las rendijas. Una medición del patrón resultante de
interferencia da una distancia de 0,23 mm entre el máximo central y el primer mínimo.
a) Cual es la longitud de onda de la fuente.
b) Cual es la distancia entre el máximocentral y el máximo de segundo orden.
c) Conteste la parte b) si se sumerge la pantalla en agua.
a) d y / D = ( 2 m – 1 ) λ / 2
λ = 2 d y / ( (2 m – 1) D ) = 2 x 3 x 0,23 / ( (2 x 1 – 1) x 2.500 )
λ = 5,52 10-4 mm
λ = 5520 Aº
b) d y / D = m λ
y = m λ D / d = 2 x 5,52 10-4 x 2.500 / 3
y = 0,92 mm
c) d y / D = m λn = m λ / n
y = m λ D / ( n d ) = 0,92 / 1.33
y = 0,69 mm
02 En una demostraciónse utilizan dos rendijas angostas separadas 0,2 cm y se produce un
patrón de interferencia sobre la pantalla a 2 m. Si la longitud de onda de la luz utilizada es
de 6.000 Aº, encontrar la distancia en la pantalla entre la tercera franja brillante y la franja
de orden –2. Calcular para que ángulo “θ” la intensidad disminuye la mitad en la franja de
orden 3.
dy/D=mλ
y1 = m λ D / d = 3 x 6.00010-7 x 2.000 / 2 = 1,8 mm
y2 = m λ D / d = 2 x 6.000 10-7 x 2.000 / 2 = 1,2 mm
y = y1 + y2 = 1,8 + 1,2
y = 3 mm
Iθ = IM cos2 β
para m = 3 : β = m π
0,5 IM = IM cos2 β
β = 3 π = 540º
2
cos β = 0,5
cos β = +/- 0,51/2
β = 495º y 585º (hay que tomar un valor de β menor que 3 π y otro mayor que 3 π)
sen θ1 = β1 λ / (π d) = 495 x (π/180) x 6.000 10-7 / (π x 2)
θ1 = 2’ 50,17’’
sen θ2 = β2 λ/ (π d) = 585 x (π/180) x 6.000 10-7 / (π x 2)
θ2 = 3’ 21,11’’
03 En un aparato de doble abertura se cubre uno de sus orificios con una hoja delgada de
mica (nm = 1,58) y el otro con una lámina de vidrio (nv = 1,5), resultando que el punto
central de la pantalla que da ocupada por lo que anteriormente era la octava franja
brillante. Si λ = 5.500 Aº, cuales son los espesores, de la mica y lalámina de vidrio,
sabiendo que las dos tienen el mismo espesor.

( e nm + x na ) – ( e nv + x na ) = m λ
e ( nm – nv ) = m λ
e = m λ / ( nm – nv )
e = 8 x 5.500 10-7 / ( 1,58 – 1,5 )
e = 0,055 mm

nm
d

m=8
nv
D–e=x

D
04 Una pompa de jabón (n = 1,33) de 4.500 Aº de espesor, se coloca sobre una placa de vidrio
(n = 1,5) y se ilumina con luz blanca. Que colores se ven porreflexión y que colores por
refracción?
180º
180º
Interferencia Constructiva por Reflexión:
2dn=mλ
λ=2dn/m
λ = 2 x 4.500 x 1,33 / m
λ = 11.970 / m

m
1
2
3
4

λ
11.970
5.985
3.990
2.993

. . . . infra rojo
. . . . naranja
. . . . violeta
. . . . ultra violeta

m
1
2
3
4

λ
23.940
7.980
4.788
3.420

. . . . infra rojo
. . . . rojo
. . . . azul
. . . . ultra violetaInterferencia Constructiva por Refracción:
2dn=(2m-1)λ/2
λ=4dn/(2m-1)
λ = 4 x 4.500 x 1,33 / ( 2 m - 1 )
λ = 23.940 / ( 2 m - 1 )
Por reflexión se ven el naranja y el violeta.
Por refracción se ven el rojo y el azul.
05 Una cuña como se muestra en la figura (n = 1,5) se ilumina con una luz monocromática de
5.000 Aº. Cuantas franjas brillantes se verán mirando desde arriba?
5 µm180º
0º

Interferencia Constructiva por Reflexión:
2dn=(2m–1)λ/2 p/m=1,2,3,....
m = ( ( 4 d n / λ) +1 ) / 2
m = ( ( 4 x 5 104 x 1,5 / 5.000 ) + 1 ) / 2
m = 30,5
Se verán 30 franjas brillantes
06 Mediante una lente plano convexa de n = 1,5 y una C = 0,125 di se forman los Anillos de
Newton apoyándole sobre una placa de vidrio de igual “n”. Se ilumina normalmente a la
cara plana con una luzde radio de 5.893 Aº de longitud de onda y se observa que el
diámetro del quinto anillo de mínimo en la reflexión sufre una variación de 0,92 mm al

rellenar el hueco entre la lente y la lámina con un líquido. Determinar el índice de
refracción de dicho líquido.

C = ( nlente/nmedio – 1 ) ( 1/R1 + 1/R2 )
0,125 = ( 1,5 – 1 ) ( 1/R + 1/∞ )
R=4m

R
0º
180º

d

d = r2 / ( 2 R )
r...