Conceptes Clau d'Òptica i Ones: Veritat o Falsedat en Física

Conceptes Fonamentals d'Òptica i Ones

Ones Mecàniques i Electromagnètiques

• La llum blava necessita sempre d'un medi per propagar-se. (F)
• La freqüència d'una radiació és independent del medi de propagació. (V)
• Una ona mecànica es propaga a través d'un medi com a resultat d'una pertorbació. (V)
• Les ones transporten energia i moment lineal a través de l'espai sense transportar matèria. (V)
• Les ones electromagnètiques són ones longitudinals. (F)
• En les ones transversals es produeixen compresions i dilatacions en la mateixa direcció que es propaga l'ona. (F)
• La velocitat d'una ona harmònica és sempre constant. (V)
• Les radiacions electromagnètiques inclouen ones de diferents freqüències que es propaguen amb la velocitat de la llum a l'aire o al buit. (V)
• Si una ona completa el cicle quan es mou a una distància de 2 m a la velocitat de 20 m/s, la seva freqüència és de 10 Hz. (V)

Reflexió, Refracció i Polarització

• Per un raig de llum que es propaga per l'aire i incideix sobre una superfície de vidre, només un angle determinat d'incidència correspon a l'angle crític. (V)
• Quan una font d'ones es refracta en un medi menys refringent (índex de refracció menor), la longitud d'ona augmenta. (V)
• La reflexió interna total només té lloc quan la llum va des d'un medi ($n_1$) a un altre ($n_2$) que compleix que $n_1 > n_2$. (V)
• Després d'una reflexió, una ona té la mateixa velocitat, freqüència i longitud d'ona; només canvia la seva direcció. (V)
• Les superfícies rugoses poden originar una reflexió difusa. (V)
• L'índex de refracció d'un material canvia amb la longitud d'ona. (F)
• L'índex de refracció d'un material pot variar lleugerament amb la longitud d'ona de la llum incident. (V)
• Les radiacions electromagnètiques poden ser polaritzades perquè són ones transversals. (V)
• En la polarització per reflexió, existeix un determinat angle d'incidència anomenat angle de polarització en què la llum reflectida està completament polaritzada. (V)
• Quan dos polaritzadors estan creuats, llavors els seus eixos de transmissió seran perpendiculars entre si, i com a conseqüència, la llum sí que passarà a través. (F)

Òptica Geomètrica: Miralls i Lents

• Un augment lateral és positiu quan la imatge és dreta. (V)
• Un augment lateral negatiu indica que la imatge és invertida respecte a l'objecte. (V)
• El radi i la distància focal són negatives en un mirall còncau. (F)
• En una lent convergent, la distància focal és positiva. (V)
• La imatge d'un objecte formada per un mirall esfèric convex és sempre invertida. (F)
• La imatge donada per un mirall pla és virtual. (V)
• La imatge que s'obté d'un mirall pla és real. (F)
• La distància focal d'una lent prima és sempre la mateixa, independentment del medi en què es trobi. (F)
• Miralls còncaus i lents primes convergents tenen distàncies focals negatives. (F)
• Les lents divergents només permeten obtenir imatges virtuals i dretes situades a la mateixa banda que l'objecte. (V)
• La potència d'una lent pot ser positiva o negativa i s'expressa en diòptries. (V)

Interferències i Difracció

• L'amplitud resultant d'una superposició d'ones depèn numèricament de la diferència de fase. (V)
• Es pot calcular la distància entre els punts foscos d'una pantalla que recull el diagrama d'interferències per dues escletxes. (V)
• Una xarxa de difracció té 5000 ranures/cm i el poder de resolució val 10000. Si treballo en el segon ordre de difracció, haig d'il·luminar 2 cm de la xarxa. (F)
• Un raig de llum incideix normalment des de l'aire en una pel·lícula d'aigua sobre una superfície de vidre. Si el gruix de la capa d'aigua és un quart de la longitud d'ona de la llum en l'aigua, la llum reflectida dona lloc a interferències constructives. (F)
• Perquè es produeixin interferències, les ones han de procedir de focus coherents. (V)
• Dos focus o fonts són coherents quan la seva diferència de fase no és constant al llarg del temps. (F)
• El làser constitueix un exemple de llum coherent. (V)
• En el cas d'interferències de la llum en una pel·lícula prima d'aigua sobre vidre, la diferència de fase es deurà solament a la diferència de camins. (V)
• A l'experiment de Young, que estudia les interferències originades per focus no coherents, en les zones brillants de l'espectre, la intensitat és màxima. (F)
• El diagrama de difracció per una escletxa no difereix del diagrama obtingut per difracció per dues escletxes. (V)

Aplicacions Òptiques

• Un microscopi està format per dues lents primes, una convergent i l'altra divergent. (F)
• En el microscopi, l'objecte se situa una mica més enllà del focus de la lent ocular. (F)