Examen de Óptica Física: Ondas Luminosas y Difracción
Preguntas del examen
¿Qué tipo de onda es la luz visible en el vacío?
¿Qué fenómeno se produce cuando dos ondas coherentes se superponen y generan regiones de refuerzo y cancelación?
¿Cuándo suele observarse una difracción apreciable de la luz al atravesar una abertura?
¿Qué propiedad de la luz demuestra el fenómeno de polarización?
¿Cuál es la frecuencia de la luz en el vacío cuya longitud de onda es 600 nm? Usa c = 3 × 10⁸ m/s.
¿Qué color de luz visible tiene generalmente mayor longitud de onda en el vacío?
En un instrumento óptico limitado principalmente por difracción, ¿qué suele ocurrir con su resolución angular al aumentar el diámetro de la abertura manteniendo la misma longitud de onda?
¿Por qué un prisma dispersivo puede separar luz blanca en diferentes colores?
¿Qué tipo de imagen forma un espejo cóncavo ideal cuando un objeto real se sitúa más allá de su centro de curvatura, bajo la aproximación paraxial?
Una lente convergente delgada tiene distancia focal de 10 cm y un objeto se coloca a 20 cm de ella. ¿A qué distancia se forma la imagen real?
Solucionario con explicaciones
(ver respuestas)
- ¿Qué tipo de onda es la luz visible en el vacío?
Respuesta: c) Una onda electromagnética.
La luz visible es radiación electromagnética y puede propagarse por el vacío.
- ¿Qué fenómeno se produce cuando dos ondas coherentes se superponen y generan regiones de refuerzo y cancelación?
Respuesta: a) Interferencia.
La interferencia surge de la superposición de ondas y puede originar máximos y mínimos de intensidad.
- ¿Cuándo suele observarse una difracción apreciable de la luz al atravesar una abertura?
Respuesta: d) Cuando las dimensiones de la abertura son comparables con la longitud de onda.
La difracción se hace más evidente cuando la abertura o el obstáculo tiene dimensiones del orden de la longitud de onda.
- ¿Qué propiedad de la luz demuestra el fenómeno de polarización?
Respuesta: b) Su carácter de onda transversal.
La polarización describe la orientación de las oscilaciones del campo eléctrico de la onda luminosa.
- ¿Cuál es la frecuencia de la luz en el vacío cuya longitud de onda es 600 nm? Usa c = 3 × 10⁸ m/s.
Respuesta: e) 5 × 10¹⁴ Hz.
f = c/λ = (3 × 10⁸)/(600 × 10⁻⁹) = 5 × 10¹⁴ Hz.
- ¿Qué color de luz visible tiene generalmente mayor longitud de onda en el vacío?
Respuesta: c) Rojo.
En el espectro visible, la luz roja presenta longitudes de onda mayores que la violeta o la azul.
- En un instrumento óptico limitado principalmente por difracción, ¿qué suele ocurrir con su resolución angular al aumentar el diámetro de la abertura manteniendo la misma longitud de onda?
Respuesta: a) Mejora, permitiendo distinguir detalles con menor separación angular.
En el límite de difracción, una abertura mayor reduce la separación angular mínima resoluble, según las condiciones del sistema.
- ¿Por qué un prisma dispersivo puede separar luz blanca en diferentes colores?
Respuesta: d) Porque el índice de refracción del material depende de la longitud de onda.
La dispersión produce desviaciones diferentes de las longitudes de onda debido a la dependencia del índice de refracción con la frecuencia o longitud de onda.
- ¿Qué tipo de imagen forma un espejo cóncavo ideal cuando un objeto real se sitúa más allá de su centro de curvatura, bajo la aproximación paraxial?
Respuesta: b) Real, invertida y reducida.
Cuando el objeto está más allá del centro de curvatura, la imagen se forma entre el foco y el centro, es real, invertida y menor.
- Una lente convergente delgada tiene distancia focal de 10 cm y un objeto se coloca a 20 cm de ella. ¿A qué distancia se forma la imagen real?
Respuesta: e) 20 cm.
1/f = 1/do + 1/di. Entonces 1/10 = 1/20 + 1/di, por lo que di = 20 cm.
Sobre este examen
- Preguntas: 10 de opción múltiple con una sola respuesta correcta
- Tiempo recomendado: unos 15 minutos (1,5 min por pregunta)
- Corrección: automática, con explicación de cada respuesta
- Alternativas: a) a e), con una respuesta correcta
Qué evalúa: Resuelve diez preguntas sobre naturaleza ondulatoria de la luz, interferencia, difracción, polarización, espectro visible y formación de imágenes.
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