Page 747 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

de 21 cm. Calcule el límite teórico de resolución
Sección 37.4 Poder de resolución de los instrumentos
para este telescopio. Resp. 3.66 X 10-3 rad
37.15. Una luz con longitud de onda de 600 nm incide so­ 37.18. Mediante un telescopio con una lente de 60 m de
bre una abertura circular de 0.32 mm de diámetro. diámetro, encuentre a qué distancia permite su re­
Así se forma un patrón de difracción en una pantalla solución distinguir dos objetos localizados en el es­
colocada a 80 cm de distancia. ¿A qué distancia del pacio a una distancia igual a la que existe entre la
centro del patrón se forma la primera franja oscura? Tierra y el Sol (93 millones de millas).

Resp. 1.83 mm 37.19. ¿Cuál es el límite angular de resolución del ojo
37.16. El ángulo de resolución límite para una lente usada humano cuando el diámetro de la abertura es de 3
como objetivo en un instrumento óptico es de 3 X mm? Suponga que la longitud de onda de la luz es
10~4 rad para una fuente luminosa de 650 nm. ¿Cuál 500 nm. Resp. 2.03 X 10 4 rad
es el diámetro de la abertura circular? 37.20. ¿A qué distancia la resolución del ojo descrito en el
37.17. Cierto radiotelescopio tiene un reflector parabólico problema 37.19 puede distinguir los alambres de un
de 70 m de diámetro. Las ondas de radio proceden­ mosquitero para puerta instalados con un espada-
tes del espacio exterior tienen una longitud de onda miento de 2.5 mm?

Problemas adicionales
37.21. En el experimento de Young, una luz de 600 nm ilu­ *37.25. Si la separación de las dos rendijas utilizadas en el
mina una rendija colocada a 2.0 m de una pantalla. La experimento de Young es de 0.10 mm y la distancia
segunda franja clara que se forma en la pantalla está a a la pantalla es de 50 cm, calcule la distancia entre la
5 mm del máximo que aparece en el centro. ¿Cuál es primera franja oscura y la tercera franja clara cuando
el ancho de la rendija? Resp. 480 /xm las rendijas se iluminan con una luz cuya longitud de
37.22. Una red de transmisión está marcada con 5000 onda es de 600 nm. Resp. 7.50 mm
líneas por centímetro. Para la luz con longitud de *37.26. La luz de una lámpara de arco de mercurio incide en
onda de 550 nm, ¿cuál es la desviación angular de una red de difracción de 7 000 líneas por pulgada. El
la franja clara de tercer orden? espectro consiste en una línea amarilla (579 nm) y
37.23. A través de 2 rendijas separadas entre sí 0.24 mm una línea azul (436 nm). Calcule la separación an­
pasa luz monocromática. En el patrón que se forma gular (en radianes) de esas líneas en el espectro de
en una pantalla colocada a 50 cm, la distancia entre tercer orden.
la primera franja clara a la izquierda del máximo *37.27. Un telescopio será utilizado para distinguir dos
central y la primera franja de la derecha es de 2.04 puntos en una montaña que se localiza a 160 km de
mm. ¿Cuál es la longitud de onda de la luz? distancia. Si la separación de los puntos es de 2.0
Resp. 489.6 nm m, ¿cuál es el diámetro mínimo que deberá tener la
37.24. Una red de transmisión que incluye 6000 líneas por lente usada como objetivo? Suponga que la luz tiene
centímetro forma una franja clara de segundo orden una longitud de onda promedio de 500 nm.
a un ángulo de 53° de la franja central. ¿Cuál es la Resp. 4.88 cm
longitud de onda de la luz incidente?

Preguntas para la reflexión crítica
A
*37.28. Un interferómetro de Michelson como el que mues­ x = m~~
tra la figura 37.18 se puede usar para medir distan­ 2
cias pequeñas. La luz monocromática de longitud donde m es el número de franjas oscuras que cruzan
de onda A que proviene de la fuente S se refleja en una línea indicadora del visor cuando el espejo se
parte y se transmite en parte por el divisor del haz. mueve una distancia x.
Un espejo está fijo y otro espejo M2 es móvil. *37.29. Un interferómetro de Michelson (véase el problema
Los rayos de luz que llegan al ojo desde cada espejo 37.28) se usa para medir el avance de un pequeño
son diferentes, por lo cual patrones de interferencia tornillo. ¿Cuánto ha avanzado el tornillo si se usa la
constructiva y destructiva se mueven a través del luz de criptón 86 (A = 606 nm) y se mueven 4000
visor cuando el espejo M2 se desplaza una distancia franjas a través del campo visual a medida que el
x. Demuestre que esa distancia está dada por tornillo avanza?

728 Capítulo 37 Resumen y repaso