Ejercicio 1

Una lente biconvexa, fabricada con un material de índice nv=1,4, forma una imagen de un objeto ubicado a 20cm de ella sobre una pantalla ubicada a 12 cm de la lente. El sistema está contenido dentro de un recipiente, el cual se llena a continuación de un líquido transparente.

1. ¿Cuál es el máximo valor n^MAX que puede tener el índice de refracción del líquido, si para un valor mayor no existe ninguna posición de la pantalla para la cual se observa la imagen sobre ella?
2. Si el índice del líquido es n = 1,45, ¿la imagen producida por la lente es real o virtual?

Ejercicio 2

Un bloque unido a un resorte oscila en un medio disipativo con coeficiente ɣ = 2 s^-1. Se observa que pierde 32% de su energía en cada oscilación. A continuación, se divide al resorte en partes iguales y se hace oscilar al bloque unido a una sola de esas mitades.

1. Calcule el cociente Q_f/Q_i entre los factores de calidad antes (Q_i) y después (Q_f) de la división del resorte.
2. ¿A qué frecuencia debería ser forzado por una fuerza armónica el nuevo sistema para que su amplitud de oscilación estacionaria sea máxima?

Ejercicio 3

Un haz de luz monocromática de ancho w ilumina normalmente N_A líneas de una red de difracción A, observándose sobre la porción de la pantalla mostrada en la figura los órdenes indicados. Se reemplaza la red A por otra B, cuya constante de red es K_B = 0,5 K_A. Considere válida la aproximación paraxial. Nota: el haz de luz no ilumina la totalidad de las rendijas de ninguna de las dos redes.

1. Complete el esquema de lo que se observa en la misma porción de la pantalla usando la red B, indicando el orden correspondiente a cada línea dibujada.
2. ¿Se modifica el ancho de las líneas observadas en la pantalla al colocar la red B?
3. Calcule el cociente N_B/N_A entre la cantidad de rendijas iluminadas en cada caso.

Ejercicio 4

En un primer experimento A, un haz de luz linealmente polarizado de intensidad I y longitud de onda λ_A = 600 nm incide normalmente sobre una lámina de media onda de espesor mínimo (para esta longitud de onda), de manera tal que a la salida hay luz circularmente polarizada. En un segundo experimento B se envía sobre la misma lámina de luz con la misma intensidad I, linealmente polarizada con su campo eléctrico vibrando en la misma dirección que el del haz del experimento A y con longitud de onda λ_B = 450 nm. Escriba una expresión para el campo eléctrico de la luz a la salida de la lámina, en los ejes de la lámina retardadora y especifique su estado de polarización. Nota: considere que los índices de refracción de la lámina retardadora son constantes para todo el rango de longitudes de onda utilizado.

Ejercicio 5

Un haz de luz láser verde incide normalmente sobre dos ranuras rectangulares separadas por una distancia d, formando un patrón de franjas de interferencia sobre una pantalla ubicada a una distancia s. Si se desea que la separación entre máximos consecutivos disminuya, ¿cuál de los siguientes cambios se podría hacer? Indique todas las opciones posibles, justificando con un planteo adecuado. Considere válida la aproximación paraxial.

1. Reemplazar el láser verde por un láser de He-Ne rojo.
2. Aumentar la separación d entre las ranuras.
3. Disminuir la distancia s entre ranuras y pantalla.
4. Sumergir en el agua el dispositivo experimental.
5. Reemplazar las ranuras por una red de cte k = 1/d