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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

2.1 Imágenes formadas por espejos planos

1 .

¿Cuáles son las diferencias entre las imágenes reales y las virtuales? ¿Cómo se puede saber (al mirar) si una imagen formada por una lente o un espejo es real o virtual?

2 .

¿Puede ver una imagen virtual? Explique su respuesta.

3 .

¿Puede fotografiar una imagen virtual?

4 .

¿Puede proyectar una imagen virtual en una pantalla?

5 .

¿Es necesario proyectar una imagen real en una pantalla para verla?

6 .

Organice una disposición de espejos que le permita verse la parte posterior de la cabeza. ¿Cuál es el número mínimo de espejos necesarios para esta tarea?

7 .

Si desea verse todo el cuerpo en un espejo plano (de la cabeza a los pies), ¿qué altura debe tener el espejo? ¿El tamaño del espejo depende de la distancia de usted con respecto a este? Haga un boceto.

2.2 Espejos esféricos

8 .

¿A qué distancia se encuentra siempre una imagen: a do,di,do,di, o f?

9 .

¿En qué circunstancias se situará una imagen en el punto focal de una lente esférica o un espejo?

10 .

¿Qué se entiende por un aumento negativo? ¿Qué se entiende por un aumento cuyo valor absoluto es inferior a uno?

11 .

¿Puede una imagen ser más grande que el objeto aunque su aumento sea negativo? Explique.

2.3 Imágenes formadas por refracción

12 .

Derive la fórmula de la profundidad aparente de un pez en una pecera utilizando la ley de Snell.

13 .

Utilice una regla y un transportador para encontrar la imagen por refracción en los siguientes casos. Supongamos una interfase aire-vidrio. Utilice un índice de refracción de 1 para el aire y de 1,5 para el vidrio. (Pista: Utilice la ley de Snell en la interfase)

(a) Un objeto puntual situado en el eje de una interfase cóncava ubicado en un punto dentro de la distancia focal desde el vértice.

b) Un objeto puntual situado en el eje de una interfase cóncava ubicado en un punto más alejado de la distancia focal del vértice.

(c) Un objeto puntual situado en el eje de una interfase convexa, ubicado en un punto dentro de la distancia focal desde el vértice.

d) Un objeto puntual situado en el eje de una interfase convexa, ubicado en un punto más alejado que la distancia focal del vértice.

(e) Repita (a)-(d) para un objeto puntual fuera del eje.

2.4 Lentes delgadas

14 .

Se puede argumentar que un trozo de vidrio plano, como el de una ventana, es como una lente con una distancia focal infinita. Si es así, ¿dónde se forma la imagen? Es decir, ¿cómo se relacionan didi y dodo?

15 .

Cuando se enfoca una cámara, se ajusta la distancia del objetivo a la película. Si el objetivo de la cámara actúa como una lente delgada, ¿por qué no puede estar a una distancia fija de la película tanto para los objetos cercanos como para los lejanos?

16 .

Una lente delgada tiene dos puntos focales, uno a cada lado de la lente a igual distancia de su centro, y debe comportarse igual para la luz que entra por cualquiera de los dos lados. Mire hacia atrás y hacia adelante a través de unos anteojos y comente si son de cristales delgados.

17 .

¿Cambiará la distancia focal de un objetivo cuando se sumerge en el agua? Explique.

2.5 El ojo

18 .

Si se extrae el cristalino del ojo de una persona a causa de las cataratas (como se ha hecho desde la antigüedad), ¿por qué se espera que se prescriba un anteojo de aproximadamente 16 D?

19 .

Cuando se proyecta luz láser en un ojo relajado de visión normal para reparar un desgarro soldando la retina a la parte posterior del ojo, los rayos que entran en el ojo deben ser paralelos. ¿Por qué?

20 .

¿Por qué la visión es tan borrosa cuando abres los ojos mientras nadas bajo el agua? ¿Cómo permite una mascarilla una visión clara?

21 .

Se ha convertido en algo habitual sustituir el cristalino nublado por cataratas con una lente interna. Esta lente intraocular puede elegirse para que la persona tenga una visión lejana perfecta. ¿Podrá la persona leer sin anteojos? Si la persona era miope, ¿la potencia de la lente intraocular es mayor o menor que la de la lente extraída?

22 .

Si hay que remodelar la córnea (puede hacerse quirúrgicamente o con lentes de contacto) para corregir la miopía, ¿hay que aumentar o reducir su curvatura? Explique.

2.8 Microscopios y telescopios

23 .

La óptica geométrica describe la interacción de la luz con los objetos macroscópicos. ¿Por qué, entonces, es correcto utilizar la óptica geométrica para analizar la imagen de un microscopio?

24 .

La imagen producida por el microscopio en la Figura 2.38 no puede proyectarse. ¿Podrían proyectarse en lentes o espejos adicionales? Explique.

25 .

Si quiere que su microscopio o telescopio proyecte una imagen real en una pantalla, ¿cómo cambiaría la colocación del ocular con respecto al objetivo?

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