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  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

Compruebe Lo Aprendido

1.1

2,1% (con dos cifras significativas)

1.2

15,1 ° 15,1 °

1.3

Del aire al agua, porque no se cumple la condición de que el segundo medio debe tener un índice de refracción menor

1.4

9,3 cm

1.5

AAAA se alarga, ABAB se aleja de la superficie, y el rayo refractado se aleja de la normal.

1.6

también 90,0%90,0%

1.7

Solo habrá refracción, pero no reflexión.

Preguntas Conceptuales

1 .

La luz puede modelarse como un rayo cuando los dispositivos son grandes en comparación con la longitud de onda, y como una onda cuando los dispositivos son comparables o pequeños en comparación con la longitud de onda.

3 .

Este hecho simplemente demuestra que la velocidad de la luz es mayor que la del sonido. Si se conoce la distancia a la que se encuentra el rayo y la velocidad del sonido, se podría, en principio, determinar la velocidad de la luz a partir de los datos. En la práctica, como la velocidad de la luz es tan grande, los datos tendrían que conocerse con una precisión poco práctica.

5 .

El polvo está formado por muchas partículas pequeñas con superficies orientadas al azar. Esto conduce a una reflexión difusa, reduciendo el brillo.

7 .

“al acercarse a” la perpendicular cuando aumenta n (aire a agua, agua a vidrio); “al alejarse de” la perpendicular cuando disminuye n (vidrio a aire)

9 .

Un rayo de una pierna emerge del agua después de la refracción. El observador en el aire percibe una ubicación aparente para la fuente, como si un rayo viajara en línea recta. Vea el rayo discontinuo de abajo

La figura ilustra la formación de la imagen de una pierna bajo el agua, vista por un espectador en el aire por encima del agua. Se muestra un rayo que sale de la pierna y se refracta en la interfase agua-aire. El rayo refractado se aleja de la normal. Al extrapolar el rayo refractado hacia el agua, el rayo extrapolado está por encima del rayo real, de modo que la imagen de la pierna está por encima de la pierna real y la pierna parece más corta.
11 .

La piedra preciosa se vuelve invisible cuando su índice de refracción es el mismo, o al menos similar, al del agua que la rodea. Como el diamante tiene un índice de refracción especialmente alto, puede seguir brillando como resultado de la reflexión interna total, no se hace invisible.

13 .

Se puede medir el ángulo crítico buscando la aparición de la reflexión interna total a medida que se varía el ángulo de incidencia. La Ecuación 1.5 puede entonces aplicarse para calcular el índice de refracción.

15 .

Además de la reflexión interna total, los rayos que se refractan dentro y fuera de los cristales de diamante están sujetos a la dispersión debido a los diferentes valores de n a lo largo del espectro, lo que da lugar a un brillante despliegue de colores.

17 .

19 .

No. Las ondas sonoras no son ondas transversales.

21 .

La energía se absorbe en los filtros.

23 .

Las puestas de sol se ven con la luz viajando directamente desde el Sol hacia nosotros. Cuando la luz azul se dispersa fuera de esta trayectoria, la luz roja restante domina el aspecto general del Sol poniente.

25 .

El eje de polarización de los lentes de sol se ha girado 90°90°.

Problemas

27 .

2,99705×108m/s2,99705×108m/s; 1,97×108m/s1,97×108m/s

29 .

hielo en 0°C0°C

31 .

1,03 ns

33 .

337 m

35 .

compruebe

37 .

compruebe

39 .

Reflexión: 70°70°; refracción: 45°45°

41 .

42 ° 42 °

43 .

1,53

45 .

a. 2,9 m; b. 1,4 m

47 .

a. 24,42°24,42°; b 31,33°31,33°

49 .

79,11 ° 79,11 °

51 .

a. 1,43, fluorita; b 44,2°44,2°

53 .

a. 48,2°48,2°; b 27,3°27,3°

55 .

46,5°46,5° para el rojo, 46,0°46,0° para el violeta

57 .

a. 0,04°0,04°; b. 1,3 m

59 .

72,8 ° 72,8 °

61 .

53,5°53,5° para el rojo, 55,2°55,2° para el violeta

63 .

0,500

65 .

0,125 o 1/8

67 .

84,3 ° 84,3 °

69 .

0,250 I 0 0,250 I 0

71 .

a. 0,500; b. 0,250; c. 0,187

73 .

67,54 ° 67,54 °

75 .

53,1 ° 53,1 °

Problemas Adicionales

77 .

114 radianes/s

79 .

3,72 mm

81 .

41,2 ° 41,2 °

83 .

a. 1,92. La gema no es un diamante (es un circón). b 55,2°55,2°

85 .

a. 0,898; b. No podemos obtener n<1,00n<1,00, dado que esto implicaría una velocidad mayor de c. c. El ángulo de refracción es demasiado grande en relación con el ángulo de incidencia.

87 .

0,707 B 1 0,707 B 1

89 .

a. 1,69×10−2°C/s1,69×10−2°C/s; b. sí

Problemas De Desafío

91 .

Primera parte: 88,6°88,6°. El resto depende de la complejidad de la solución que el lector construya.

93 .

prueba; 1,33

95 .

a. 0,750; b. 0,563; c. 1,33

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