Omitir e ir al contenidoIr a la página de accesibilidad
Logo de OpenStax
Física Universitaria Volumen 3

Preguntas Conceptuales

Física Universitaria Volumen 3Preguntas Conceptuales
  1. Prefacio
  2. Óptica
    1. 1 La naturaleza de la luz
      1. Introducción
      2. 1.1 La propagación de la luz
      3. 1.2 La ley de reflexión
      4. 1.3 Refracción
      5. 1.4 Reflexión interna total
      6. 1.5 Dispersión
      7. 1.6 Principio de Huygens
      8. 1.7 Polarización
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    2. 2 Óptica geométrica y formación de imágenes
      1. Introducción
      2. 2.1 Imágenes formadas por espejos planos
      3. 2.2 Espejos esféricos
      4. 2.3 Imágenes formadas por refracción
      5. 2.4 Lentes delgadas
      6. 2.5 El ojo
      7. 2.6 La cámara
      8. 2.7 La lupa simple
      9. 2.8 Microscopios y telescopios
      10. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    3. 3 Interferencias
      1. Introducción
      2. 3.1 Interferencia de doble rendija de Young
      3. 3.2 Matemáticas de la interferencia
      4. 3.3 Interferencias de rendijas múltiples
      5. 3.4 Interferencia de película delgada
      6. 3.5 El interferómetro de Michelson
      7. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    4. 4 Difracción
      1. Introducción
      2. 4.1 Difracción de una rendija
      3. 4.2 Intensidad en la difracción de una rendija
      4. 4.3 Difracción de doble rendija
      5. 4.4 Rejillas de difracción
      6. 4.5 Aberturas circulares y resolución
      7. 4.6 Difracción de rayos X
      8. 4.7 Holografía
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
  3. Física moderna
    1. 5 Relatividad
      1. Introducción
      2. 5.1 Invariancia de las leyes físicas
      3. 5.2 Relatividad de la simultaneidad
      4. 5.3 Dilatación del tiempo
      5. 5.4 Contracción de longitud
      6. 5.5 La transformación de Lorentz
      7. 5.6 Transformación relativista de la velocidad
      8. 5.7 Efecto Doppler para la luz
      9. 5.8 Momento relativista
      10. 5.9 Energía relativista
      11. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    2. 6 Fotones y ondas de materia
      1. Introducción
      2. 6.1 Radiación de cuerpo negro
      3. 6.2 Efecto fotoeléctrico
      4. 6.3 El efecto Compton
      5. 6.4 Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno
      6. 6.5 Las ondas de materia de De Broglie
      7. 6.6 Dualidad onda-partícula
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    3. 7 Mecánica cuántica
      1. Introducción
      2. 7.1 Funciones de onda
      3. 7.2 El principio de incertidumbre de Heisenberg
      4. 7.3 La ecuación de Schrӧdinger
      5. 7.4 La partícula cuántica en una caja
      6. 7.5 El oscilador armónico cuántico
      7. 7.6 El efecto túnel de las partículas a través de las barreras de potencial
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    4. 8 Estructura atómica
      1. Introducción
      2. 8.1 El átomo de hidrógeno
      3. 8.2 Momento dipolar magnético orbital del electrón
      4. 8.3 Espín del electrón
      5. 8.4 El principio de exclusión y la tabla periódica
      6. 8.5 Espectros atómicos y rayos X
      7. 8.6 Láseres
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    5. 9 Física de la materia condensada
      1. Introducción
      2. 9.1 Tipos de enlaces moleculares
      3. 9.2 Espectros moleculares
      4. 9.3 Enlaces en los sólidos cristalinos
      5. 9.4 Modelo de electrones libres de los metales
      6. 9.5 Teoría de bandas de los sólidos
      7. 9.6 Semiconductores y dopaje
      8. 9.7 Dispositivos semiconductores
      9. 9.8 Superconductividad
      10. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    6. 10 Física nuclear
      1. Introducción
      2. 10.1 Propiedades de los núcleos
      3. 10.2 Energía de enlace nuclear
      4. 10.3 Decaimiento radioactivo
      5. 10.4 Reacciones nucleares
      6. 10.5 Fisión
      7. 10.6 Fusión nuclear
      8. 10.7 Usos médicos y efectos biológicos de la radiación nuclear
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    7. 11 Física de partículas y cosmología
      1. Introducción
      2. 11.1 Introducción a la física de partículas
      3. 11.2 Leyes de conservación de las partículas
      4. 11.3 Cuarks
      5. 11.4 Aceleradores y detectores de partículas
      6. 11.5 El modelo estándar
      7. 11.6 El Big Bang
      8. 11.7 Evolución del universo primigenio
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
  4. A Unidades
  5. B Factores de conversión
  6. C Constantes fundamentales
  7. D Datos astronómicos
  8. E Fórmulas matemáticas
  9. F Química
  10. G El alfabeto griego
  11. Clave de Respuestas
    1. Capítulo 1
    2. Capítulo 2
    3. Capítulo 3
    4. Capítulo 4
    5. Capítulo 5
    6. Capítulo 6
    7. Capítulo 7
    8. Capítulo 8
    9. Capítulo 9
    10. Capítulo 10
    11. Capítulo 11
  12. Índice

Preguntas Conceptuales

1.1 La propagación de la luz

1 .

¿En qué condiciones se puede modelar la luz como un rayo? ¿Como una onda?

2 .

¿Por qué el índice de refracción es siempre mayor o igual a 1?

3 .

¿El hecho de que el destello de luz del rayo llegue antes que su sonido demuestra que la velocidad de la luz es extremadamente grande o simplemente que es mayor que la del sonido? Discuta cómo podría utilizar este efecto para obtener una estimación de la velocidad de la luz.

4 .

Especule sobre qué proceso físico podría ser responsable de que la luz viaje más lentamente en un medio que en el vacío.

1.2 La ley de reflexión

5 .

Utilizando la ley de la reflexión, explique cómo el polvo quita el brillo a la nariz de una persona. ¿Cómo se llama el efecto óptico?

1.3 Refracción

6 .

En este capítulo se describe la difusión por reflexión desde una superficie rugosa. La luz también puede difundirse por refracción. Describa cómo ocurre esto en una situación concreta, como la interacción de la luz con el hielo picado.

7 .

¿La luz cambia de dirección al acercarse a la perpendicular o al alejarse de esta cuando pasa del aire al agua? ¿Del agua al vidrio? ¿Del vidrio al aire?

8 .

Explique por qué un objeto en el agua siempre parece estar a una profundidad menor de la que realmente está

9 .

Explique por qué las piernas de una persona parecen muy cortas cuando vadea en una piscina. Justifique su explicación con un diagrama de rayos que muestre la trayectoria de los rayos desde los pies hasta el ojo de un observador que está fuera del agua.

10 .

Explique por qué un remo que está parcialmente sumergido en el agua parece doblado.

1.4 Reflexión interna total

11 .

Un anillo con una gema incolora se deja caer en el agua. La piedra preciosa se vuelve invisible cuando se sumerge. ¿Puede ser un diamante? Explique.

12 .

El tipo más común de espejismo es la ilusión de que la luz de los objetos lejanos se refleja en un charco de agua que realmente no existe. Los espejismos se observan generalmente en los desiertos, cuando hay una capa de aire caliente cerca del suelo. Dado que el índice de refracción del aire es menor que para el aire a mayor temperatura, explique cómo se pueden formar espejismos.

13 .

¿Cómo se puede utilizar la reflexión interna total para estimar el índice de refracción de un medio?

1.5 Dispersión

14 .

¿Es posible que la reflexión interna total desempeñe un papel en el arcoíris? Explique en términos de índices de refracción y ángulos, quizás refiriéndose a lo que se muestra a continuación. Algunos hemos visto la formación de un arcoíris doble; ¿es físicamente posible observar un arco iris triple?

Una fotografía de un arcoíris doble.
(crédito: "Chad"/Flickr)
15 .

Un diamante de alta calidad puede ser bastante claro e incoloro, transmitiendo todas las longitudes de onda visibles con poca absorción. Explique cómo puede brillar con destellos de colores brillantes cuando se ilumina con luz blanca.

1.6 Principio de Huygens

16 .

¿Cómo dependen los efectos de las ondas del tamaño del objeto con el que interactúan? Por ejemplo, ¿por qué el sonido se dobla en la esquina de un edificio y la luz no?

17 .

¿Se aplica el principio de Huygens a todos los tipos de ondas?

18 .

Si se observa la difracción en algún fenómeno, es una prueba de que el fenómeno es una onda. ¿Lo contrario a esto es cierto? Es decir, si no se observa difracción, ¿significa que el fenómeno no es una onda?

1.7 Polarización

19 .

¿Puede polarizarse una onda sonora en el aire? Explique.

20 .

Ninguna luz pasa a través de dos filtros polarizadores perfectos con ejes perpendiculares. Sin embargo, si se coloca un tercer filtro polarizador entre los dos originales, puede pasar algo de luz. ¿Por qué? ¿En qué circunstancias pasa la mayor parte de la luz?

21 .

Explique qué ocurre con la energía que la luz transporta que se atenúa al pasarla por dos filtros polarizadores cruzados.

22 .

Cuando las partículas que dispersan la luz son mucho más pequeñas que su longitud de onda, la cantidad de dispersión es proporcional a 1λ1λ. ¿Significa esto que hay más dispersión para las pequeñas λλ que para las grandes λλ? ¿Qué relación tiene esto con el hecho de que el cielo sea azul?

23 .

A partir de la información dada en la pregunta anterior, explique por qué las puestas de sol son rojas.

24 .

Cuando la luz se refleja con el ángulo de Brewster desde una superficie lisa, es polarizada 100%100% paralela a la superficie. Parte de la luz se refractará en la superficie. Describa cómo se haría un experimento para determinar la polarización de la luz refractada. ¿Qué dirección espera que tenga la polarización y que sea de un 100%100%?

25 .

Si se tumba en una playa mirando al agua con la cabeza ligeramente inclinada hacia un lado, sus lentes de sol polarizados no funcionan muy bien. ¿Por qué no?

Cita/Atribución

¿Desea citar, compartir o modificar este libro? Este libro es Creative Commons Attribution License 4.0 y debe atribuir a OpenStax.

Información de atribución
  • Si redistribuye todo o parte de este libro en formato impreso, debe incluir en cada página física la siguiente atribución:
    Acceso gratis en https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-3/pages/1-introduccion
  • Si redistribuye todo o parte de este libro en formato digital, debe incluir en cada vista de la página digital la siguiente atribución:
    Acceso gratuito en https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-3/pages/1-introduccion
Información sobre citas

© 29 oct. 2021 OpenStax. El contenido de los libros de texto que produce OpenStax tiene una licencia de Creative Commons Attribution License 4.0 license. El nombre de OpenStax, el logotipo de OpenStax, las portadas de libros de OpenStax, el nombre de OpenStax CNX y el logotipo de OpenStax CNX no están sujetos a la licencia de Creative Commons y no se pueden reproducir sin el previo y expreso consentimiento por escrito de Rice University.