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Enunciado 25
Sea una lámina plano – paralela de 3 cm de espesor, e índice de refracción1,5, rodeada de un medio de índice de refracción 1,3. Sobre esta lámina incide una onda plana monocromática representada por:
La lámina tiene una de sus caras en el plano z = 0.
Hallar la expresión en amplitud para las radiaciones reflejada y transmitida.
Obtener el desplazamiento lateral de un rayo al atravesar una lámina de índice n y espesor e.
El refractómetro de Abbe destinado a la medida de índices de refracción de líquidos, consta de dos prismas rectángulos (30, 60, 90) idénticos, con las caras hipotenusas en contacto. Cuando una delgada lámina de agua se interpone entre las dos, la incidencia en la cara AB tiene que sobrepasar un determinado valor para que la luz emerja por la cara A’B’. obtener este valor en el supuesto de que el índice de vidrio es nv = 1,720 y el del agua n = 1,333 para la luz utilizada.
Cuando el líquido problema moja las caras en contacto se observa que el haz paralelo emergente desaparece para una incidencia de 20º.
Calcular el índice del líquido problema y la precisión en la medida, si la incidencia se miede con un error de 5’ y el índice del prisma se conoce con un error de 10-4.
Demostrar que la desviación que producen dos espejos planos que se cortan según un ángulo θ sobre un rayo cualquiera que incide en un plano perpendicular a la recta común es independiente del ángulo de incidencia.
El compensador de Jamin, representado en la figura adjunta, es un dispositivo que permite introducir una diferencia de camino graduable entre dos haces paralelos. El compensador de Jamin está formado por dos láminas de caras paralelas del mismo espesor e índice, que forman entre si un ángulo α. En posición simétrica, cada una es atravesada por un haz bajo la misma incidencia , i = α/2 y es nula la diferencia de camino introducida.
Calcular la desviación de un rayo monocromático después de una reflexión parcial en una gota de agua y mostrar que la desviación pasa por un valor extremo, lo que permite definir una incidencia eficaz para la desviación.
Explicar así la formación del arco iris, calculando las desviaciones eficaces de las luces amarilla, roja y violeta, para las que el índice del agua es, respectivamente, na = 1,333; nr = 1,329; nv = 1,342. Explicar así mismo la formación del segundo arco.
Un dispositivo de Joung está iluminado por una fuente de luz monocromática de longitud de onda, λ = 5500 A. Las características del dispositivo son: distancia entre rendijas 3,3 mm; distancia rendijas-pantalla , 3 m. Se pide:
Tenemos un interferómetro de Michelson cuya lámina separadora es de un material de índice n = 1,6 y espesor 1 cm. La fuente luminosa tiene una longitud de onda, λ , de coherencia tal que hay fenómeno de interferencia siempre que la diferencia de camino entre los dos haces sea menor de 3 cm. ¿Hemos de poner lámina compensadora?. Caso de ponerla, ¿cuales serian sus características y en qué región del plano de observación veríamos interferencias?
El índice del material para la lámina compensadora es n = 1,5 ¿Cual sería el espesor de la lámina compensadora para que la región de interferencias en el plano de observación fuese máxima?
Sea una lámina plano – paralela de 3 cm de espesor, e índice de refracción1,5, rodeada de un medio de índice de refracción 1,3. Sobre esta lámina incide una onda plana monocromática representada por:
La lámina tiene una de sus caras en el plano z = 0.
Hallar la expresión en amplitud para las radiaciones reflejada y transmitida.
Ver SoluciónEnunciado 26
Obtener el desplazamiento lateral de un rayo al atravesar una lámina de índice n y espesor e.
Ver SoluciónEnunciado 27
El refractómetro de Abbe destinado a la medida de índices de refracción de líquidos, consta de dos prismas rectángulos (30, 60, 90) idénticos, con las caras hipotenusas en contacto. Cuando una delgada lámina de agua se interpone entre las dos, la incidencia en la cara AB tiene que sobrepasar un determinado valor para que la luz emerja por la cara A’B’. obtener este valor en el supuesto de que el índice de vidrio es nv = 1,720 y el del agua n = 1,333 para la luz utilizada.
Cuando el líquido problema moja las caras en contacto se observa que el haz paralelo emergente desaparece para una incidencia de 20º.
Calcular el índice del líquido problema y la precisión en la medida, si la incidencia se miede con un error de 5’ y el índice del prisma se conoce con un error de 10-4.
Ver SoluciónEnunciado 28
Demostrar que la desviación que producen dos espejos planos que se cortan según un ángulo θ sobre un rayo cualquiera que incide en un plano perpendicular a la recta común es independiente del ángulo de incidencia.
Ver SoluciónEnunciado 29
El compensador de Jamin, representado en la figura adjunta, es un dispositivo que permite introducir una diferencia de camino graduable entre dos haces paralelos. El compensador de Jamin está formado por dos láminas de caras paralelas del mismo espesor e índice, que forman entre si un ángulo α. En posición simétrica, cada una es atravesada por un haz bajo la misma incidencia , i = α/2 y es nula la diferencia de camino introducida.
-
Calcular la diferencia de camino que introduce al girar un pequeño
ángulo δi.
Calcular el espesor de las láminas necesario para que introduzcan una diferencia de marcha de 10.λ, al girar el dispositivo un ángulo α/2. Datos λ = 546 nm; n = 3/2; α = 12 º.
Ver SoluciónEnunciado 30
Calcular la desviación de un rayo monocromático después de una reflexión parcial en una gota de agua y mostrar que la desviación pasa por un valor extremo, lo que permite definir una incidencia eficaz para la desviación.
Explicar así la formación del arco iris, calculando las desviaciones eficaces de las luces amarilla, roja y violeta, para las que el índice del agua es, respectivamente, na = 1,333; nr = 1,329; nv = 1,342. Explicar así mismo la formación del segundo arco.
Ver SoluciónEnunciado 31
Un dispositivo de Joung está iluminado por una fuente de luz monocromática de longitud de onda, λ = 5500 A. Las características del dispositivo son: distancia entre rendijas 3,3 mm; distancia rendijas-pantalla , 3 m. Se pide:
-
a) Valor de la interfranja.
b) Delante de una de las rendijas se coloca una lámina de vidrio de espesor e = 0,01 mm, calcular el desplazamiento de las franjas en función del índice de refracción del vidrio.
c) Conociendo el desplazamiento de las franjas (4,73 mm.) calcular el índice de refracción del vidrio.
d) ¿Que ocurrirá en la figura de interferencias si el dispositivo se sumerge en agua, con n = 1,33?
Ver SoluciónEnunciado 32
Tenemos un interferómetro de Michelson cuya lámina separadora es de un material de índice n = 1,6 y espesor 1 cm. La fuente luminosa tiene una longitud de onda, λ , de coherencia tal que hay fenómeno de interferencia siempre que la diferencia de camino entre los dos haces sea menor de 3 cm. ¿Hemos de poner lámina compensadora?. Caso de ponerla, ¿cuales serian sus características y en qué región del plano de observación veríamos interferencias?
El índice del material para la lámina compensadora es n = 1,5 ¿Cual sería el espesor de la lámina compensadora para que la región de interferencias en el plano de observación fuese máxima?
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