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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

3.1

3,63°y7,27°3,63°y7,27°, respectivamente

3.2

a. 853 nm, 1097 nm; b. 731 nm, 975 nm

3.3

a. demasiado pequeño; b. hasta 8×10−58×10−5

Preguntas Conceptuales

1 .

No. Dos fuentes de luz independientes no tienen fase coherente.

3 .

Porque las dos lámparas de sodio no son pares coherentes de fuentes de luz. Dos láseres que funcionan de forma independiente tampoco son coherentes, por lo que no se produce ningún patrón de interferencia.

5 .

Las fuentes monocromáticas producen franjas en ángulos según dsenθ=mλdsenθ=mλ. Con la luz blanca, cada longitud de onda constitutiva producirá franjas en su propio conjunto de ángulos, mezclándose con las franjas de las longitudes de onda adyacentes. Esto da lugar a patrones de arcoíris.

7 .

Las diferentes longitudes de trayecto dan lugar a diferentes fases en el destino, lo que en consecuencia provoca una interferencia constructiva o destructiva. El reflejo puede causar un cambio de fase de 180°180°, que también afecta a la forma en que las ondas interfieren. La refracción en otro medio cambia la longitud de onda dentro de ese medio, de manera que una onda puede salir del medio con una fase diferente en comparación con otra onda que haya recorrido la misma distancia en un medio diferente.

9 .

Los cambios de fase se producen por reflexión en la parte superior del cubreobjetos y en la parte superior del portaobjetos.

11 .

El hecho de que la superficie del jamón esté húmeda significa que hay una fina capa de líquido, lo que causa una interferencia de película delgada. Como el grosor exacto de la película varía a lo largo del trozo de jamón que se ilumina con luz blanca, las diferentes longitudes de onda producen franjas brillantes en diferentes lugares, lo que da lugar a los colores del arcoíris.

13 .

Otras longitudes de onda no suelen cumplir t=λ/n4t=λ/n4 para el mismo valor de t por lo que las reflexiones darán lugar a una interferencia completamente destructiva. Para un ángulo de incidencia θθ, la longitud de la trayectoria dentro del revestimiento se incrementará en un factor 1/cosθ1/cosθ por lo que la nueva condición para la interferencia destructiva pasa a ser tcosθ=λ/n4tcosθ=λ/n4.

15 .

En un brazo, coloque una cámara transparente que se llenará con el gas. Consulte la Ejemplo 3.6.

Problemas

17 .

0,997 ° 0,997 °

19 .

0,290 μ m 0,290 μ m

21 .

5,77 × 10 −7 m = 577 nm 5,77 × 10 −7 m = 577 nm

23 .

62,5; como m debe ser un número entero, el orden más alto es entonces m=62m=62.

25 .

1,44 μ m 1,44 μ m

27 .

a. 20,3°20,3°; b. 4,98°4,98°; c. 5,76, el orden más alto es m=5m=5.

29 .

a. 2,37 cm; b. 1,78 cm

31 .

560 nm

33 .

1,2 mm

35 .

a. 0,40°,0,53°;0,40°,0,53°; b. 4,6×10−3m4,6×10−3m

37 .

1:9

39 .

532 nm (verde)

41 .

8,39 × 10 −8 m = 83,9 nm 8,39 × 10 −8 m = 83,9 nm

43 .

620 nm (naranja)

45 .

380 nm

47 .

a. Suponiendo que n para el avión es mayor que 1,20, entonces hay dos cambios de fase: 0,833 cm. b. Es demasiado grueso, y el avión sería demasiado pesado. c. Es irrazonable pensar que la capa de material pueda tener cualquier grosor cuando se utiliza en un avión real.

49 .

4,55 × 10 −4 m 4,55 × 10 −4 m

51 .

D = 2,53 × 10 −6 m D = 2,53 × 10 −6 m

Problemas Adicionales

53 .

0,29 ° y 0,86 ° 0,29 ° y 0,86 °

55 .

a. 4,26 cm; b. 2,84 cm

57 .

6

59 .

0,20 m

61 .

0,0839 mm

63 .

a. 9,8, 10,4, 11,7 y 15,7 cm; b. 3,9 cm

65 .

0,0575 ° 0,0575 °

67 .

700 nm

69 .

189 nm

71 .

a. verde (504 nm); b. magenta (blanco menos verde)

73 .

1,29

75 .

52,7μm52,7μm y 53,0μm53,0μm

77 .

125 nm

79 .

413 nm y 689 nm

81 .

73,9 μ m 73,9 μ m

83 .

47

85 .

8,5 μ m 8,5 μ m

87 .

0,013 ° C 0,013 ° C

Problemas De Desafío

89 .

Las franjas brillantes y oscuras cambian de lugar.

91 .

La longitud del trayecto debe ser inferior a la cuarta parte de la longitud de onda visible más corta en el petróleo. El grosor del petróleo es la mitad de la longitud del recorrido, por lo que debe ser inferior a un octavo de la longitud de onda visible más corta en el petróleo. Si tomamos 380 nm como la longitud de onda visible más corta en el aire, 33,9 nm.

93 .

4,42 × 10 −5 m 4,42 × 10 −5 m

95 .

para un cambio de fase: 950 nm (infrarrojo); para tres cambios de fase: 317 nm (ultravioleta); Por lo tanto, la película de petróleo aparecerá negra, ya que la luz reflejada no está en la parte visible del espectro.

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