NEW
Font size
WorksheetsTEST FINAL
Total questions: 72
Worksheet time: 36mins
Si en un frente de onda esférico se tapa sólo la 1ª zona de Fresnel, la intensidad en el punto considerado para definir las zonas será…
Nula
La mitad que la que hay con todas las zonas
Cuatro veces la que hay con todas las zonas
Prácticamente la misma que con todas las zonas
Las aproximaciones de Fraunhofer y de Fresnel en la difracción cumplen lo siguiente:
la de Fraunhofer incluye a la de Fresnel
la de Fresnel incluye a la de Fraunhofer
ninguna de las dos está incluida en la otra
en ambas es imprescindible usar una lente para observarlas
Para poder considerar la aproximación de Fraunhofer en un fenómeno de difracción es necesario que …
Las dimensiones de la abertura sean próximas a λ
Los frentes de onda que llegan a la abertura y los que interfieren después sean planos
La b) y además que el frente de onda de la luz incidente sea paralelo a la abertura
La abertura tenga forma circular.
El factor de oblicuidad que aparece en la integral de difracción de Kirchhoff, cuando se aproxima a difracción de Fraunhofer …
Se hace despreciable.
Se hace constante.
No se ve involucrado en esta aproximación.
No tiene relación con la aproximación de Fraunhofer.
Se compara el patrón de difracción de Fraunhofer producido por dos aberturas cuadradas de lados a y 2a. La semianchura del máximo central es …
Cuatro veces mayor para la abertura de lado a.
Dos veces menor para la abertura de lado a.
Igual para ambas aberturas.
Dos veces mayor para la abertura de lado a.
Considerando la difracción por la abertura circular de un instrumento óptico, el criterio de resolución de Rayleigh establece que podemos diferenciar dos puntos objeto diferentes cuando …
Los centros de sus manchas de Airy en la imagen no coinciden.
Sus manchas de Airy en la imagen no se solapan
Sus manchas de Airy en la abertura del instrumento no se solapan
La separación de las manchas de Airy en la imagen es mayor que el radio del primer anillo oscuro.
La extensión de la figura de difracción dada por una rendija rectangular de lados a < b (según los ejes X e Y respectivamente)…
Es mayor en la dirección X.
Es mayor en la dirección Y.
Es igual en ambas direcciones.
Es igual en ambas direcciones.
Los grandes telescopios astronómicos tienen un gran diámetro para …
Reducir el efecto de las aberraciones.
Poder recoger un espectro mayor de longitudes de onda que llegan del espacio.
Reducir efectos difraccionales y captar más cantidad de radiación.
Aumentar el campo angular de observación.
El poder de resolución de un telescopio exento de aberraciones depende sólo de …
la distancia focal del objetivo
el diámetro del objetivo
la distancia focal y el diámetro del objetivo
la relación de focales entre el objetivo y el ocular
Cuando se considera la difracción por una rendija doble, el resultado es …
como en el experimento de Young, pero ahora las franjas están moduladas en intensidad, siendo menos intensas al alejarnos del centro de la pantalla.
totalmente igual al obtenido en el experimento de Young.
totalmente igual al obtenido en el experimento de Young.
franjas completamente diferentes a las de Young, ya que en este caso hablamos de difracción y en el otro de interferencia.
El uso de la aproximación escalar para estudiar la difracción de la luz implica …
Que esta teoría solo es aplicable a ondas monocromáticas.
Que no se puede usar en el caso que la fuente o el punto de observación estén muy alejados de la pantalla difractora.
Que los efectos de la polarización de la luz no se consideran.
Que solo se puede aplicar si las aberturas presentan geometría simétrica.
En la figura de difracción de Fraunhofer producida por una abertura circular, las intensidades relativas de los máximos …
Se mantienen constantes, no dependen del diámetro de la abertura ni de la longitud de onda de la luz.
Dependen tanto del diámetro de la abertura como de la longitud de onda.
Dependen solamente del diámetro de la abertura.
Dependen solamente del valor de la longitud de onda de la luz.
Al observar un objeto con un instrumento óptico de abertura D, utilizando luz de longitud de onda λ, los efectos difraccionales son más importantes cuando …
λ → ∞
λ es despreciable frente a la dimensión de la abertura.
λ NO es despreciable frente a la dimensión de la abertura.
λ NO es despreciable frente a la distancia objeto-imagen
Cierto telescopio sin aberraciones no llega a separar las imágenes de dos estrellas cuyos respectivos rayos (λ = 500 nm) le llegan con un ángulo de 10⁻⁶ rad. Podemos decir que el diámetro de su objetivo es …
D ≃ 0.5 m
D ≃ 2 m
D ≃ 5 m
D ≃ 10 m
Observamos en una pantalla lejana, y sin lentes, la mancha de Airy producida por una abertura circular de diámetro D. El radio de la mancha central aumenta cuando …
Observamos en una pantalla lejana, y sin lentes, la mancha de Airy producida por una abertura circular de diámetro D. El radio de la mancha central aumenta cuando …
Acercamos la pantalla a la abertura.
Aumentamos la intensidad de la luz incidente.
Aumentamos el orden interferencial.
En el experimento de la doble rendija de Young para observar la interferencia de la luz, …
No se observa difracción debido a que cada rendija es muy ancha.
No se observa difracción debido a que cada rendija es muy estrecha.
No se observa difracción porque se trata de fenómenos interferenciales.
Se observan los fenómenos difraccionales junto con los interferenciales.
¿En una red de difracción qué característica aumenta al aumentar el orden difraccional y el número de rendijas iluminadas?
El poder de resolución espectral
El poder de resolución espectral
El intervalo espectral libre
El poder de resolución espacial
Considerando una red de difracción con franjas separadas 10 μm, iluminada por luz verde, el máximo interferencial de primer orden, m = 1, en difracción de Fraunhofer aparecerá aproximadamente a un ángulo de …
1 rad
0.5 rad
0.05 rad
10⁻⁴ rad
La posición de los máximos principales de una red de difracción de N rendijas de anchura a y periodicidad d viene dada por …
sen θ = mλ / N
sen θ = mλ / 2a
sen θ = mλ / d
sen θ = mλN / 2d.
En una red de difracción:
Los máximos principales son todos de igual intensidad.
Los máximos principales son todos de igual intensidad.
l número de máximos principales con intensidad apreciable depende de la anchura y de la separación de las rendijas
El número de máximos principales con intensidad apreciable depende del número de rendijas de la red.
Los haces de luz difractados por una red de difracción iluminada por una onda plana se colectan con una lente convergente. Para que se cumplan las condiciones de difracción de Fraunhofer …
La lente se sitúa cercana a la red y la pantalla en el plano focal imagen.
La red se sitúa en el plano focal objeto de la lente, no importa la posición de la pantalla.
No importa la posición de la red siempre que coloquemos la pantalla en su imagen.
La red debe colocarse en el plano focal objeto y la pantalla en el focal imagen
El patrón de franjas dado por una red de difracción se diferencia del que da una sola rendija en que …
aumenta la intensidad en todas direcciones al aumentar el número de rendijas transparentes
aumenta la intensidad en las direcciones en que la luz de todas las rendijas está en fase
l factor de difracción produce mayor contraste en las franjas
el elevado número de rendijas evita la limitación de la longitud de coherencia
Comparando la dispersión cromática de un prisma con la de la red de difracción …
Ambas dispersan las longitudes de onda altas más que las bajas.
Ambas dispersan las longitudes de onda altas más que las bajas.
Las redes dispersan las longitudes de onda bajas más que las altas, y los prismas al contrario.
Las redes dispersan las longitudes de onda altas más que las bajas, y los prismas al contrario.
En una red de difracción un poder de resolución grande es importante porque permite …
Observar con más claridad los máximos secundarios.
Resolver los máximos principales de difracción para longitudes de onda más próximas.
Trabajar con una intensidad luminosa menor.
Trabajar con un intervalo espectral libre grande.
El poder de resolución espectral de una red de difracción está determinado por …
El número total de rendijas de la red.
Solamente el orden de difracción utilizado.
El orden de difracción utilizado y el número de rendijas iluminadas.
La anchura de cada rendija de la red y el orden de difracción utilizado.
Para que un microscopio óptico convencional, corregido de aberraciones, pueda resolver detalles de un objeto separados 0.1 μm, usando luz coherente visible, debemos hacer …
Que la apertura numérica del objetivo sea lo menor posible.
Que la apertura numérica del objetivo sea lo más cercana posible a 1.
Que el diámetro de las lentes del objetivo sean lo mayores posible.
No podemos hacer nada. Esa separación no podrá resolverse.
La teoría de Abbe sobre la formación de la imagen en el microscopio se basa en:
aplicar el criterio de Lord Rayleigh a una red de difracción objeto
considerar que la luz sólo se difracta en el objeto
considerar que la luz coherente se difracta dos veces (en el objeto y en el objetivo)
considerar objetos solo de fase
Para que una lente de distancia focal imagen positiva forme en su plano focal imagen la transformada de Fourier bidimensional de un objeto extenso, de la forma más completa posible, el objeto debe estar …
A cualquier distancia de la lente
Siempre a distancia menor que la focal objeto
Siempre a distancia mayor que la focal objeto
Lo más cerca posible de la lente
En la transformada de Fourier espacial de un objeto, formada en el plano focal imagen de una lente, los puntos que corresponden a frecuencias espaciales mayores …
son puntos muy brillantes y cercanos al centro de la pantalla.
son los puntos más alejados del centro.
pueden aparecer en cualquier posición del plano de la transformada.
pueden aparecer en cualquier posición del plano de la transformada.
La teoría de Abbe analiza la formación de imágenes considerando que la imagen de un objeto se forma por …
Superposición de las imágenes de todos los puntos del objeto.
Interferencia de las imágenes de todos los puntos del objeto.
Superposición en la imagen de todas las manchas de Airy de los puntos del objeto que logran pasar el sistema óptico.
Superposición de todas las componentes de frecuencias espaciales del objeto que logran pasar el sistema óptico.
En el plano focal imagen de una lente convergente se forma la transformada de Fourier bidimensional espacial del objeto. En ella …
Cada punto del plano representa una mancha de Airy del objeto.
Cada punto del plano representa una frecuencia espacial distinta del objeto.
La intensidad de cada punto representa una frecuencia espacial del objeto.
Cada punto del plano representa una frecuencia espacial distinta del objeto.
Los rayos de un objeto luminoso pasan a través de una lente convergente. Observando la iluminación del plano focal imagen, la intensidad concentrada muy cerca del foco proviene de …
La parte del objeto más cercana al eje óptico.
La luminosidad general del objeto
Los detalles más concretos del objeto
Partes del objeto en principio no determinadas
La función de transmisión de un instrumento óptico determina …
el aumento lateral del mismo para cada frecuencia espacial del objeto
la distribución cromática en la imagen en función de la del objeto
la amplitud con que se representa en la imagen cada frecuencia espacial del objeto
la distancia focal del instrumento
Queremos alterar la imagen que produce una lente de un objeto. Para ello bloqueamos algunos puntos brillantes en el plano de Fourier. Las posiciones de estos puntos brillantes en dicho plano …
Son fijas tanto si usamos luz monocromática como policromática.
Sólo se observan con luz blanca.
No varían al cambiar de objeto.
Dependen de la longitud de onda de la luz utilizada.
La probabilidad de emisión espontánea respecto a la inducida (A₍₂₁₎/B₍₂₁₎) …
Es independiente de la energía de emisión.
Crece con la energía de emisión.
Decrece con la energía de emisión.
Depende de si es un láser a 3 o 4 niveles
La ganancia umbral en un láser ocurre cuando:
la emisión estimulada compensa exactamente las pérdidas
se produce la inversión de población
la energía de bombeo iguala a la del haz de salida
la emisión en la dirección láser iguala a la de las demás direcciones
En general la potencia de bombeo umbral de un láser es menor para un sistema …
de 2 niveles.
de 3 niveles.
de 4 niveles.
No depende del número de niveles.
La emisión estimulada de fotones es aquella que …
se produce en los cuerpos debido a que hay una energía térmica
se produce por desexcitación de un átomo inducida por otro fotón de la misma energía que el emitido
se debe a la emisión de un fotón por un átomo cuando otro átomo cercano absorbe un fotón
se produce cuando un átomo está en un estado excitado
Un láser presentará más modos de emisión longitudinales cuanto …
más corta sea la distancia entre espejos
más larga sea la distancia entre espejos
más estrecha sea la línea de la transición del medio láser
mayor diámetro tengan los espejos
En un sistema láser de cuatro niveles (E₀<E₁<E₂<E₃) se debe cumplir que …
La transición 3→2 debe ser radiativa
La vida media del nivel 2 debe ser elevada comparada con la del nivel 1
La emisión espontánea del nivel 2 debe ser superior a la emisión estimulada del nivel 1
La población del nivel 1 debe ser muy superior a la del nivel 2
Para conseguir la inversión de población en un láser mediante bombeo óptico, es necesario un medio activo en el que intervienen al menos …
Dos niveles.
Tres niveles.
Cuatro niveles.
No influye el número de niveles si las pérdidas son suficientemente bajas.
El papel de la emisión estimulada en un láser es …
Conseguir la inversión de población.
Hacer que todos los fotones se propaguen en la misma dirección.
Producir fotones coherentes a otros.
Producir fotones de una sola longitud de onda.
La condición umbral de emisión láser entre dos niveles, 1 y 2, es:
Que se cumpla B₁₂ = B₂₁.
Que se cumpla B₂₁ > A₂₁.
Que exista inversión de población.
Que la ganancia sea igual o superior a las pérdidas.
Las pérdidas debidas a la difracción en una cavidad láser se pueden disminuir si se aumenta …
la reflectancia del espejo de salida.
la longitud de la cavidad resonante.
a ganancia del medio láser.
el diámetro de los espejos.
¿Cuál de los siguientes factores no causa pérdida de energía en la cavidad láser?
La difracción en los espejos.
La absorción y el esparcimiento en el medio activo.
La emisión espontánea.
La emisión estimulada a lo largo de su eje.
La alta monocromaticidad de la emisión láser es debida a …
La emisión estimulada.
La cavidad láser.
La alta reflectividad de los espejos.
El sistema de bombeo.
Para separar angularmente un haz de luz policromático según sus longitudes de onda podemos usar un prisma de vidrio o una red de difracción. Se diferencian en que …
El prisma produce un abanico más extenso angularmente.
El prisma dispersa más los azules que los rojos, y la red al contrario.
La red produce varios espectros angulares además de uno sin dispersión.
La red dispersa más los azules que los rojos, al contrario que el prisma.
Cuando se mira a simple vista (como se mira una fotografía ordinaria) un holograma de transmisión, se observa …
la imagen fija del objeto grabado.
varias imágenes, cuyo tamaño y orientación dependen de la dirección de iluminación.
un patrón interferencial de franjas paralelas.
un patrón interferencial más o menos irregular.
Se entiende por holograma …
Una fotografía de un objeto, plano o de volumen, realizada con luz coherente.
Cualquier fotografía realizada con luz monocromática.
Un registro de la interferencia entre un haz objeto y otro de referencia.
Un registro únicamente de los cambios de fase producidos por un objeto.
Según el principio de Huygens-Fresnel…
A partir de cada punto las ondas se propagan en línea recta.
Las fuentes de luz puntuales dan lugar a frentes esféricos.
Cada punto de un frente de onda se puede considerar como emisor de una onda esférica.
Cada punto de un frente de onda se puede considerar como emisor de una onda plana.
El criterio de resolución de Rayleigh aplicado a una lente de diámetro D dice que las imágenes extensas de dos puntos próximos se verán separadas si …
las separa una distancia igual o mayor que la anchura de cada una.
el poder de resolución espectral permite separar sus longitudes de onda.
no se solapan en el plano imagen.
os rayos desde los puntos objeto al centro de la lente están separados angularmente más que φ = 1.22 λ/D.
Decir cuál de los siguientes procesos no pertenece a la óptica no-lineal:
La emisión estimulada de radiación.
El efecto electroóptico Pockels.
La generación de segundo armónico.
La mezcla de cuatro ondas.
Decir cuál de las siguientes afirmaciones es correcta en holografía:
Sólo se pueden formar imágenes virtuales.
En cualquier caso se necesita una lente.
Se observan las imágenes de objetos en tres dimensiones.
Se necesitan láseres de alta potencia.
En un sistema de comunicaciones por fibra óptica, el efecto de la dispersión cromática …
Es nulo, ya que se envían pulsos de longitud de onda única.
Hace que se confundan las informaciones que viajan con distinta longitud de onda.
Hace que las ondas se atenúen conforme se propagan.
Hace que los pulsos de luz se ensanchen al propagarse.
La interferometría holográfica es una técnica …
para grabar hologramas por medio de un interferómetro.
en la que se observa interferencia entre dos frentes de onda donde al menos uno de ellos es la reconstrucción de un holograma.
donde se usa un interferómetro para seleccionar la longitud de onda monocromática.
en la que un interferómetro determina si hay suficiente longitud de coherencia para registrar el holograma.
La generación de segundo armónico (SHG) consiste en:
La emisión espontánea de fotones al doble de frecuencia
La conversión de dos fotones de frecuencia ω en uno de frecuencia 2ω
La mezcla de cuatro ondas
Un efecto puramente interferencial
La polarización no lineal responsable de SHG es proporcional a:
E
E^2
E^3
La intensidad únicamente
Para que la generación de segundo armónico sea eficiente es necesario:
Alta reflectividad de los espejos
Inversión de población
Cumplir la condición de phase matching
Que el medio sea isotrópico
El phase matching exige que se cumpla:
ω=2ω
k_2ω=2k_ω
n(ω)=n(2ω)
Que el cristal sea cúbico
El quasi-phase matching (QPM) se logra mediante:
Cristales isotrópicos
Inversión periódica de dominios ferroeléctricos
Uso de láseres pulsados
Aumento de la intensidad
En un láser con modos longitudinales no acoplados, la emisión es:
Pulsada
Monocromática
Continua
Caótica
El mode locking consiste en:
Eliminar modos longitudinale
Bloquear las fases relativas de los modos longitudinales
Aumentar la longitud de la cavidad
Aumentar la reflectividad de los espejos
La duración mínima de un pulso láser está limitada por:
La potencia del bombeo
La longitud de onda
La relación tiempo–frecuencia
La ganancia del medio
En el Q-switching, la alta potencia pico se consigue porque:
Aumenta la inversión de población antes de emitir
Se reduce la ganancia del medio
Se acorta la cavidad
Se eliminan los modos
Un láser de cuatro niveles es más eficiente porque:
No necesita bombeo
La inversión de población es más fácil de conseguir
No tiene emisión espontánea
Funciona a cualquier temperatura
El láser Nd:YAG es un láser de:
Gas
Semiconductor
Estado sólido
Excímeros
El láser He–Ne emite típicamente en:
Infrarrojo
Ultravioleta
Verde
Rojo
La separación entre modos longitudinales de una cavidad es:
Proporcional a L
Proporcional a 1/L
Independiente de L
Proporcional a ganancia
Los modos TEM describen:
Modos longitudinales
Modos longitudinales
Distribuciones transversales del campo
Estados energéticos del medio
En un sistema óptico 4f, la máscara se coloca en:
El plano imagen
El plano objeto
El plano de Fourier
El plano focal objeto
Un filtro pasa-altas en el plano de Fourier produce:
Suavizado de la imagen
Eliminación de ruido
Realce de bordes
Aumento de brillo
El microscopio de contraste de fase convierte:
Intensidad en fase
Frecuencia en intensidad
Fase en intensidad
Polarización en intensidad
