Polarización: ejercicio adicional

Hola,

Les dejo un ejercicio adicional sobre polarización (que, cuentan, apareció en algún parcial alguna vez). Es interesante porque presenta una situación experimental y se entiende bien el concepto de que las láminas retardadoras agregan desfasajes que dependen fuertemente de la longitud de onda incidente. Lo dejo para que practiquen y les dejo una propuesta de solución (que no es la única manera de hacerlo!).

Ejercicio adicional (enunciado)

Propuesta de resolución (pedir a lu.masullo@gmail.com)

Les recomiendo que primero lo piensen y sólo después se fijen la solución. Espero que les sirva!

También, por si les interesa, les dejo un artículo sobre una importante aplicación del fenómeno de polarización de la luz: los monitores LCD. ¿Notan alguna semejanza con algún sistema que hayamos visto en la guía?

Saludos

Luciano

Reducción de la velocidad de la luz en medios materiales

Hoy estuvimos charlando con algunos que me consultaron sobre la variación de la velocidad de la luz según el medio y qué significa esto en la escala microscópica. Comenté que se había logrado reducir la velocidad de la luz hasta decenas de metros por segundo. El paper que yo recordaba era este, que acá les dejo en formato PDF. Para una explicación más divulgativa pueden leer este artículo. En el experimento logran reducir la velocidad de la luz hasta 17 m/s (recuerden que en el vacío es aprox. 300.000 km/s).

Pregunta: ¿Puede entonces, en un medio material, algún objeto viajar más rápido que la luz?

Saludos!

Luciano

Óptica geométrica y fibra óptica

"Fibra Óptica de Agua" Osvaldo Vilar

 

Hoy en clase dedujimos la ecuación del fabricante de la lente (con un pequeño error*) y estuvimos comentando algunas cosas sobre formación de imágenes, imágenes reales y virtuales, focos. Es un tema que si bien es matemática y conceptualmente sencillo, a veces puede ser bastante complicado. Es importante porque la óptica geométrica suele ser la primera aproximación que uno usa en el laboratorio para empezar a armar sistemas ópticos.

Les dejo algunas simulaciones que ayudan a entender un poco :

Simulación de lente convergente 

Simulación de lente divergente

De todas maneras, recomiendo fuertemente leer el capítulo sobre óptica geométrica del Hecht-Zajac.

También les dejo para que miren un video que cuenta un poco más sobre la reflexión total interna en la fibra óptica y muestra el experimento que vieron con Hernán en el labo.

Video sobre fibra óptica 

Buen finde!

Luciano

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*En la fórmula final en el pizarrón había un pequeño error, que voy a corregir la clase que viene. De todas maneras, acá ya les dejo la corrección.

Extra: órdenes de magnitud

En la clase del viernes, Hernán comentó, durante la experiencia con el láser He-Ne, que el fenómeno de difracción de la luz se vuelve apreciable a medida que el objeto con el que el haz se encuentra se vuelve del orden de magnitud de la longitud de onda. Los órdenes de magnitud definen la escala de la magnitud física en cuestión. Me parece interesante detenernos un momento y pensar algunas preguntas:

¿Cuántos órdenes de magnitud de diferencia hay entre una célula y una persona? ¿Y entre una célula y un átomo? ¿Y entre una persona y una galaxia? ¿Y entre los objetos físicos más pequeños y los más grandes del universo?

Les dejo acá un video (un poco antiguo ya) que ilustra muy bien este concepto que es fundamental a la hora de analizar los distintos fenómenos físicos.

También les dejo una aplicación, en la que pueden “recorrer” los distintos órdenes de magnitud del universo.

Saludos!

Luciano

 

¡Parcial!

Hola,

El parcial es el martes, a las 09.00hs, en el aula 12 del Pabellón 2

Si durante el fin de semana tienen alguna duda que los desespera, pueden mandarme un mail y les intentaré responder.

Saludos!

Luciano

Guía 2, problema 3: espectroscopía.

Varios me consultaron por el inciso f) del problema 2.3, el que pregunta

“Si se aplica a una de las masas una fuerza armónica, ¿A cuál conviene aplicarla para excitar más eficientemente el modo de mayor frecuencia?”

Este punto del ejercicio es muy interesante porque el sistema del problema es una versión muy simple de una molécula y acoplarle una fuerza armónica y variar su frecuencia es una versión muy simple, pero conceptualmente análoga, de las técnicas conocidas como espectroscopía, fundamentales para estudiar la estructura de átomos, moléculas, materiales, etc.

La entrada de wikipedia sobre espectroscopía está bastante bien, sobre todo si van al subtítulo Teoría, van a encontrar la relación entre el modelo de péndulos acoplados y los sistemas cuánticos, tipo átomos o moléculas.

En fin, acá (pedir a lu.masullo@gmail.com) les dejo una explicación del punto f). Aclaro que no es la única manera de resolverlo, quizás haya una manera más fácil, pero me pareció que era importante que vieran este método, que es conceptualmente relevante. Espero que les sirva!

Saludos!

Luciano

Más ondas: notas sobre problemas 3.1 y 5.3


Varios me consultaron por los ejercicios 3.1 y 3.2 la parte de graficar para 4 tiempos distintos la forma de la cuerda. Les dejo un apunte de Mathematica en el que se puede ver la dinámica de la cuerda en función del tiempo

Notas sobre el problema 3.1 (pedir a lu.masullo@gmail.com)

También les dejo un apunte para ver por qué se escriben como se escriben las ondas propagantes, eso que estuvimos discutiendo en clase y que es muy importante que se entienda. Les comento también que este punto está muy bien explicado en el libro de Crawford.

Notas sobre el problema 5.3 (pedir a lu.masullo@gmail.com)

 

Saludos!

Luciano

Efecto Doppler

Efecto Doppler en la luz, la velocidad relativa del emisor modifica la longitud de onda efectiva emitida.

 

El viernes en clase Mariana comentó que si en el ejercicio 5.3 uno tomaba el punto L y lo remplzaba a por una función del tiempo L(t) = v.t se producía el fenómeno conocido como efecto Doppler. Es decir una variación aparente en la frecuencia de la onda debido al movimiento relativo entre el punto L y alguna posición, supongamos fija, de un observador. Este fenómeno es muy importante porque permite inferir velocidades a las cuáles se están moviendo las fuentes emisoras de ondas (suponiendo que uno conoce la frecuencia original a la que estas fuentes emiten).

El efecto Doppler es importante en ondas acústicas (de sonido y ultrasonido). Sin embargo, también tiene relevancia en ondas electromagnéticas: en este caso se produce una variación en la frecuencia de la luz, o sea en el color. En astronomía es necesario tener en cuenta el efecto Doppler cuando se estudian los espectro de emisión de las estrellas ya que se observan corrimientos al rojo y al azul (redshift y blueshift).

Luciano

Ondas de presión: sonido y música

Varios me consultaron y estuvimos charlando sobre el sonido y sus aplicaciones en la física de la música. La rama de la física que estudia el sonido se llama acústica.

En esta página hay bastante información interesante, mírenla y cualquier cosa la discutimos en clase.

Por otro lado hay un libro de Juan Roederer (el de Mecánica Elemental que seguramente usaron en Física 1) que se llama “Acústica y Psicoacústica” que desarrolla extensivamente el tema, pero es un poco avanzado. Si les interesa, me lo piden por mail.

Luciano