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FÍSICA II Trabajos prácticos para ingenierías 1 Práctico 17: POLARIZACIÓN, INTERFERENCIA Y DIFRACCIÓN 1- Luz no polarizada incide sobre dos hojas polarizadoras cuyos ejes están en ángulos rectos. a) ¿Qué fracción de la intensidad de la luz incidente se transmite? b) ¿Qué fracción se transmite si se coloca un tercer polarizador entre los primeros dos, de manera que su eje forme un ángulo de 62,0º con el eje del primer polarizador? c) ¿Y si el tercer polarizador se encuentra enfrente de los otros dos? Resol: a)0 b) 0,085 c) 0 2- Cuatro polarizadores se colocan en sucesión con sus ejes verticales, a 30,0º, 60,0º y 90,0º con la vertical. a) Calcule qué fracción de la luz no polarizada incidente se transmite mediante los cuatro polarizadores. b) ¿La luz transmitida puede disminuir al eliminar uno de los polarizadores? Si es así, ¿cuál? c) ¿La intensidad de la luz transmitida se puede extinguir al eliminar polarizadores? Si es así, ¿cuál? Resol: a) 0,21 b) El segundo o tercero c) El segundo y el tercero 3- Luz con intensidad original I0 pasa a través de dos filtros polarizadores ideales que tienen sus ejes de polarización orientados como se ilustra en la figura. Se desea ajustar el ángulo de manera que la intensidad en el punto P sea igual a I0/10. a) Si la luz original no está polarizada, ¿cuál debe ser el valor de ? b) Si la luz original está linealmente polarizada en la misma dirección que el eje de polarización del primer polarizador que alcanza la luz, ¿cuánto debe valer ? Resol: a) 63,4⁰ b) 71,6⁰ 4- Una estación de radio que opera a 88,5 MHz transmite desde dos antenas idénticas a la misma elevación, pero separadas una distancia horizontal d de 9,00 m. A lo largo de la línea media se encuentra una señal máxima, perpendicular a d en su punto medio, y se extiende horizontalmente en ambas direcciones. Si la línea media se toma como 0°, ¿en qué otro(s) ángulo(s) u se detecta señal máxima? ¿Y una señal mínima? Suponga que todas las mediciones se realizan mucho más lejos que los 9,00 m desde las torres de las antenas. Resol:22º y 49º; 34º FÍSICA II Trabajos prácticos para ingenierías 2 5- Un experimento de interferencia de Young se realiza con luz monocromática. La separación entre las ranuras es 0,500 mm y el patrón de interferencia en una pantalla a 3,30 m de distancia muestra el primer máximo lateral de 3,40 mm desde el centro del patrón ¿Cuál es la longitud de onda? ¿Porqué dos linternas de mano sostenidas juntas no producen patrón de interferencia alguno en una pantalla distante Resol: 515 nm 6- El experimento de doble ranura de Young se realiza con luz de 589 nm y a una distancia de 2,00 m entre las ranuras y la pantalla. El décimo mínimo de interferencia se observa a 7,26 mm del máximo central. Determine la separación de las ranuras. En este tipo de patrón, las franjas están espaciadas igual en la pantalla (a) en todas partes, (b) sólo para ángulos grandes o (c) sólo para ángulos pequeños? Resol: 1,54 mm 7- Una configuración de interferencia de dos rendijas, con separación de rendija d = 0,10 mm, produce franjas de interferencia en un conjunto particular de ángulos m (donde m = 0, 1, 2,…) para luz roja con frecuencia f = 4,60x104 Hz. Si uno quiere construir una configuración análoga de interferencia de dos rendijas que produzca franjas de interferencia en el mismo conjunto de ángulos m para sonido de do central a temperatura ambiente, con frecuencia fS = 262 Hz, ¿cuál debe ser la separación de rendija para esta configuración análoga? Resol: 200 m 8- Una pantalla se coloca a 50,0 cm de una sola rendija, la cual está iluminada por un haz de luz de 690 nm. Si la distancia entre el primer y tercer mínimo del patrón de difracción es igual a 3,00 mm ¿cuál es el ancho de la rendija? Resol: 𝑎 = 2,30 . 10−4𝑚 9- Mediante una rejilla de difracción se descompone la luz blanca en sus componentes espectrales. Si la rejilla tiene 2000 rendijas por centímetro, ¿en qué ángulo aparece en primer orden la luz roja de 640 nm de longitud de onda? Resol: 𝜃 = 7,35° 10- Si los planos de un cristal están separados 3,50 Å (1 Å = 10-10 m = 1 unidad de Ángstrom), ¿qué longitud de onda de ondas electromagnéticas se requiere para que el primer máximo de interferencia fuerte de la reflexión de Bragg se presente, cuando las ondas inciden en los planos a un ángulo de 15,0°, y qué parte del espectro electromagnético se encuentran dichas ondas? b) ¿Con cuáles otros ángulos ocurriría otro máximo de interferencia fuerte? Resol: a) 𝑚 = 0,181 𝑛𝑚 - RX b) 𝜃 = 31,1° 𝜃 = 50,9°
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