nm)? Y rojo vivo (650 nm)? Y naranja (590 nm)? Y amarillo (570 nm)? ¿Por qué no se ven nunca objetos
incandescentes de color verde? ¿A qué temperatura se ven blancos (como la luz del sol)?
Nota: el color azul que se ve en una llama (por ejemplo de una vela) no es debido a radiación de cuerpo
negro, sino a la ionización de las moléculas de gas de la llama (es un fenómeno de luminiscencia).
Pr. 3-25
. Utilizando la distribución de Bose-Einstein, dada por:
(
)
1
exp
1
-
=
*
T
k
h
n
B
fotones
ν
, determina el
número de fotones presentes en un modo de radiación a la longitud de onda de 600 nm (correspondiente al
color naranja) en un plasma en equilibrio termodinámico con su radiación, si la temperatura del plasma es
de 100K, 1000 K, 6000 K, o 15000 K. Para cada caso calcula también la energía electromagnética presente en
el modo.
Pr. 3-26
. La radiación solar en la superficie de la Tierra tiene una irradiancia promedia de 1353 W m
–2
. Para
una longitud de onda típica de 550 nm, calcula el número de fotones solares que llegan a una superficie de 1
cm
2
cada segundo. Considerando que la distancia Tierra-sol es de 1.5
×
10
11
m, ¿cuánto tardan en llegar?
Resp
. Más o menos 8 minutos. Esto significa que cuando miráis una puesta de sol y el disco solar acaba de
cruzar el horizonte, en realidad ya no está allí sino que ya se halla por debajo del horizonte en ese momento.
*Pr. 3-27
. Compara la irradiancia en la superficie terrestre debida a la luna en una noche de luna llena, con la
irradiancia del sol a medio día, considerando que la cara iluminada de la luna refleja el 12% del flujo de
energía solar que recibe.
Resp
.
*Pr. 3-28
Para (b), utilizar la ecuación del flujo de fotones por segundo emitidos por un cuerpo negro en una banda
espectral estrecha desde un área ΔA:
Resp
. (a) El flujo de fotones es
P
/hν :
(b)
TEMA 4) Los fenómenos ópticos (propagación en medios materiales: esparcimiento, velocidad de grupo,
reflexión y refracción)
Pr. 4-1
.La tabla siguiente muestra el índice de refracción (
n
) para la luz amarilla del sodio (cuya longitud de
onda en el espacio vacío es 589.29 nm ) en varios medios semitransparentes.
Medio
n
(589 nm)
Aire (
en condiciones normales: 1 bar y 0 °C)
1.0003
Hielo
1.309
Agua pura
(20 °C)
1.333
Etanol (alcohol etílico)
1.36
Aceite de oliva
1.467
Glicerina
1.473
Cloruro de sodio
1.516
Cuarzo
1.544
Vidrio corriente
1.5 – 1.9
Diamante
2.417
Dióxido de titanio
2.496
Silicio
3.96
(a) Explica por qué hay que especificar la longitud de onda cuando damos el valor del índice de refracción
(b) Calcula la velocidad de propagación de la luz amarilla del sodio y su longitud de onda en cada medio
Pr. 4-2
. Determinar el índice de refracción del medio en que se propaga la onda (en unidades SI):
×
-
×
=
-
t
x
E
t
x
E
14
7
0
10
3
10
6
2
sin
)
,
(
π
¿A qué longitud de onda se ha este índice de refracción?
Pr. 4-3
. Utilizando la tabla de arriba, calcula el tiempo que tarda la luz amarilla a 589 nm a atravesar una
oblea de silicio de 2.5 mm de espesor, y la diferencia con el tiempo que tarda la misma luz a propagarse 2.5
mm en el vacío. Calcula cuantas longitudes de onda caben en la distancia de 2.5 mm en los dos casos.
Pr. 4-4
. Calcula la frecuencia de plasma para la plata, cuya densidad es de 10.49
