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Questions and Answers
¿Cuál de las siguientes opciones describe correctamente un fenómeno relacionado con los haces de luz?
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¿Qué fórmula se utiliza para calcular la irradiancia en el contexto de la interferencia?
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¿Cómo se relacionan los campos eléctricos en la interferencia?
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¿Qué efecto se produce cuando dos haces de luz de la misma frecuencia se combinan?
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¿Qué significa la expresión $cos(2 heta)$ en el contexto de la interferencia?
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¿Qué representa el parámetro δ en el contexto de la diferencia de camino óptico?
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Bajo qué condición se obtienen máximos en la interferencia de ondas?
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¿Cuál es la expresión correcta para la diferencia de camino geométrico?
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En el experimento de interferencia de Young, ¿qué se observa en el centro de la pantalla?
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¿Qué determina la interfranja entre máximos consecutivos en el experimento de Young?
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¿Qué ocurre al alejarse del centro en el patrón de interferencia?
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¿Qué establece el experimento de Grimaldi realizado en 1655?
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¿Cómo se puede expresar el máximo de orden m en términos de la longitud de onda?
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¿Cuál es la expresión que representa la diferencia de camino para los rayos que parten con una inclinación θ?
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¿Qué ocurre con el aspecto de los anillos si se acerca el espejo E1 a la lámina?
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¿Cómo se puede medir la longitud de onda λ usando el interferómetro de Michelson?
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¿Qué efecto tiene el índice de refracción n en el experimento?
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¿Qué complicación ocurre al medir desplazamientos pequeños en el experimento?
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¿Cuál es la función principal del divisor de haz en el interferómetro de Michelson?
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En la situación de partida del interferómetro de Michelson, ¿qué condición se establece sobre las distancias a los espejos?
En la situación de partida del interferómetro de Michelson, ¿qué condición se establece sobre las distancias a los espejos?
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¿Por qué es difícil medir índices de refracción con un vidrio usando el interferómetro de Michelson?
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¿Qué representa el término $δ$ en la ecuación de interferencia del interferómetro de Michelson?
¿Qué representa el término $δ$ en la ecuación de interferencia del interferómetro de Michelson?
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Si el orden m es constante y se observa un cambio en la inclinación θ, ¿qué se mantendrá constante en el experimento?
Si el orden m es constante y se observa un cambio en la inclinación θ, ¿qué se mantendrá constante en el experimento?
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En la ecuación $I(y) = I_0 rac{1 + ext{cos}^2( rac{δ}{2})}{2}$, ¿qué representa $I_0$?
En la ecuación $I(y) = I_0 rac{1 + ext{cos}^2( rac{δ}{2})}{2}$, ¿qué representa $I_0$?
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¿Qué representa la expresión 2 n d cosθ = mλ en el contexto del experimento?
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¿Qué ocurre cuando $δ = 0$ en el interferómetro de Michelson?
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¿Cuál de los siguientes elementos no es parte del interferómetro de Michelson?
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¿Cuál es la condición necesaria para que dos haces de ondas produzcan una interferencia observable?
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¿Qué implica la fórmula $∆L = 2(L_m - L_f)$ en el contexto del interferómetro?
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¿Qué ocurre en el caso de máximos y mínimos interferenciales?
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¿Qué representa el parámetro de visibilidad en interferencia?
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La interferencia en el interferómetro de Michelson ocurre debido a:
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Si dos haces tienen intensidades iguales, ¿cuál es la intensidad máxima resultante?
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¿Qué ocurre cuando los campos que se superponen son ortogonales?
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¿Cómo se calcula el desfase δ en interferencia?
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Cuando la diferencia de camino óptico es $mλ$, ¿qué tipo de interferencia ocurre?
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¿Qué se debe hacer para obtener un máximo de intensidad en la interferencia?
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¿Qué método utilizó Michelson para medir la velocidad de la luz?
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¿Cuál fue una de las contribuciones de Michelson al campo de la física?
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¿Qué noción fue descartada a través del experimento de Michelson-Morley?
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¿Qué premio recibió Michelson en 1907?
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¿Cómo se estableció el nuevo estándar para el metro por Michelson?
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¿Qué objetivo tenía el experimento de interferómetro estelar de Michelson?
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¿Cuál era la creencia sobre la naturaleza de la luz antes del experimento de Michelson y Morley?
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¿Cuál consideraba Michelson que era el único progreso esperado en la física durante su época?
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Study Notes
Fenómenos Interferenciales
- La interferencia ocurre cuando dos o más ondas se superponen.
- El principio de superposición establece que, cuando varias ondas se superponen, el campo resultante es la suma vectorial de los campos individuales de cada onda.
- La interferencia puede ser constructiva o destructiva, dependiendo de la fase relativa de las ondas.
- La interferencia constructiva ocurre cuando las ondas están en fase, resultando en una amplitud mayor.
- La interferencia destructiva ocurre cuando las ondas están desfasadas, resultando en una amplitud menor o nula.
- Las condiciones necesarias para obtener interferencia son la coherencia y la superposición en el tiempo y en el espacio de dos o más ondas.
- La coherencia significa que las ondas deben tener la misma frecuencia y un desfase constante.
- La superposición significa que las ondas deben estar en el mismo lugar al mismo tiempo.
- Las ondas deben tener el mismo plano de polarización.
Experimento de la Doble Rendija de Young
- En el experimento de Young, la luz de una fuente coherente (como un láser) atraviesa dos rendijas estrechas paralelas.
- Las ondas provenientes de cada rendija interfieren, creando un patrón de franjas brillantes y oscuras en una pantalla situada detrás de las rendijas.
- Las franjas brillantes corresponden a interferencia constructiva, y las franjas oscuras a interferencia destructiva.
- La separación entre las franjas brillantes (interfranja) está relacionada con la longitud de onda de la luz, la distancia entre las rendijas y la distancia a la pantalla.
Interferómetro de Michelson
- El interferómetro de Michelson es un dispositivo utilizado para medir desplazamientos extremadamente pequeños.
- Consta de un divisor de haz que divide un haz de luz en dos haces.
- Los haces viajan por caminos diferentes y luego interfieren.
- Un espejo móvil cambia la longitud de un rayo y altera el patrón de interferencia.
- La diferencia de camino óptico está relacionada con el orden 'm' de los anillos.
- Los anillos de interferencia son calculados basados en la diferencia de camino óptico entre los rayos y la longitud de onda de la luz.
- El instrumento es útil en la medida precisa de la velocidad de la luz.
Interferencias por Superposición de Muchas Ondas
- Las interferencias producidas por el superposicionamiento de múltiples haces reflejados en placas parcialmente plateadas o películas delgadas.
- La interferencia puede constructiva o destructiva dependiendo de la relación de fase entre los haces.
Láminas Delgadas
- Cuando la luz se refleja en láminas delgadas, las ondas reflejadas interfieren, creando patrones de interferencia.
- El efecto es observable en superficies como pompas de jabón, películas de aceite sobre agua, etc.
- Las condiciones de interferencia constructiva y destructiva dependen de la longitud de onda de la luz, el espesor de la capa y el ángulo de incidencia.
- El patrón resultante es una coloración espectral debido a la interferencia de diferentes colores de la luz visible.
Interferómetro de Fabry-Perot
- Es un interferómetro formado por dos espejos paralelos que produce franjas de interferencia muy estrechas y que se usa para determinar las longitudes de onda.
- Se utiliza una lámina planoparalela de aire.
- La condición de máximo para la intensidad de la luz transmitida es 2d cosθ = mλ
Capas Anti-Reflejantes
- Se utiliza un número mayor de capas para conseguir la condición anti-reflejante para un rango de longitudes de onda.
- El número de capas en este caso y la condición de amplitud reflejada nula definen el resultado.
Franjas de Fizeau
- Se observa un patrón de franjas de interferencia paralelas a la arista de una cuña.
- La condición de máximo para la intensidad se repite cada λ/2.
Anillos de Newton
- Es un patrón de franjas concéntricas que se forma cuando una lente con curvatura convexa se coloca sobre una superficie plana.
- Los anillos se generan por la interferencia de los haces reflejados de las superficies de contacto.
Coloración en Láminas Delgadas
- En láminas delgadas de espesor variable, la luz blanca produce diferentes colores.
- En diferentes puntos, las ondas interfieren de forma diferente o constructiva o destructiva.
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