1.- El isótopo 214U tiene un periodo de semidesintegración de 250

1.‐ El isótopo 214U tiene un periodo de semidesintegración de 250 000 años. Si partimos de una muestra de 10 gramos de dicho isótopo, determine: a) La constante de desintegración radiactiva (1,5 puntos). b) La masa que quedará sin desintegrar después de 50 000 años (1,5 puntos). 2.‐ Una muestra arqueológica contiene 14C que tiene una actividad de 2,8⋅107 Bq. Si el periodo de semidesintegración del 14C es 5730 años, determine: a) La constante de desintegración del 14C en s‐1 y la población de núcleos presentes en la muestra (2 puntos). b) La actividad de la muestra después de 1000 años (1 punto). 3.‐ La actividad del 14C se puede usar para determinar la edad de algunos restos arqueológicos. Suponga que una muestra contiene 14C y presenta una actividad de 2,8.107 Bq. La vida media del 14C es de 5730 años. a) Determine la población de núcleos de 14C en dicha muestra (1,5 puntos). b)¿Cuál será la actividad de esta muestra después de 1000 años? (1,5 puntos). 4.‐ Se tiene un mol de un isótopo radiactivo, cuyo período de semidesintegración es de 100 días. Conteste razonadamente a las siguientes preguntas: a) ¿Al cabo de cuánto tiempo quedará sólo el 10 % del material inicial? (1,5 puntos) b) ¿Qué velocidad de desintegración o actividad tiene la muestra en ese momento? Dar el resultado en unidades del S. I. (1,5 puntos). Dato: Número de Avogadro NA = 6,023∙1023 átomos/mol. Una superficie plana separa dos medios de índices de refracción n1 y n2. Si un rayo incide desde el medio de índice n1, razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) Si n1 > n2 el ángulo de refracción es menor que el ángulo de incidencia (1 punto). b) Si n1 < n2 a partir de un cierto ángulo de incidencia se produce el fenómeno de reflexión total (1 punto). θ1
Sobre una de las caras de un bloque rectangular de vidrio de índice de refracción n2 = 1,5 incide un rayo de luz formando un ángulo θ1 con la normal al vidrio. Inicialmente, el bloque se encuentra casi totalmente P
inmerso en agua, cuyo índice de refracción es 1,33. a) Halle el valor del ángulo θ1 para que en un punto P de la cara normal a la de incidencia se produzca la reflexión total (2 puntos). b) Si se elimina el agua que rodea al vidrio, halle el nuevo valor del ángulo θ1 en estas condiciones y explique el resultado obtenido (1 punto). Para un determinado metal, el potencial de frenado es V1 cuando se le ilumina con una luz de longitud de onda λ1 y V2 cuando la longitud de onda de la luz incidente es λ2. A partir de estos datos, exprese el valor de la constante de Planck (1,5 puntos).Si V1 = 0, ¿qué valor tiene λ1? (0,5 puntos). Sobre un prisma cúbico de índice de refracción n situado en el aire incide un rayo luminoso con un ángulo de 60º. El ángulo que forma el rayo emergente con la normal es de 45º. Determine: a) El índice de refracción n del prisma (1,2 puntos). b) El ángulo que forman entre sí la dirección del rayo incidente en A con la dirección del rayo emergente en B (1,8 puntos). B
45º
A
60º
Enuncie los postulados de la Teoría de la Relatividad Especial y comente sus consecuencias sobre la longitud y el tiempo (2 puntos). Un rayo de luz verde pasa de una placa de vidrio de índice de refracción n = 1,5 al aire. La longitud de onda de la luz en la placa es 333⋅10‐9m. Calcule: a) La longitud de onda de la luz verde en el aire (1,5 puntos). b) El ángulo crítico a partir del cual se produce la reflexión total (1,5 puntos). Explique: a) En qué consiste el efecto fotoeléctrico y defina todos los parámetros característicos en el proceso (1,5 puntos). b) El funcionamiento de una célula fotoeléctrica (0,5 puntos). Un equipo laser de 630 nm de longitud de onda, concentra 10 mW de potencia en un haz de 1mm de diámetro. a) Deduzca razonadamente y determine el valor de la intensidad del haz en este caso (1,5 puntos). b) Razone y determine el número de fotones que el equipo emite en cada segundo (1,5 puntos). Explique que es: una lente convergente (0,5 puntos), una lente divergente (0,5 puntos), una imagen virtual (0,5 puntos) y una imagen real (0,5 puntos). Describa las reacciones nucleares de fisión y fusión? (1 punto). Explique el balance de masa y de energía en dichas reacciones (1 punto). ¿Qué es la reflexión total de la luz? (1 punto). Represente mediante esquemas la trayectoria de la luz para el caso de un ángulo de incidencia menor, igual o mayor al ángulo límite (1 punto). ¿Qué se entiende por fuerzas nucleares? Describa las principales características de las fuerzas nucleares, indicando en todo caso su alcance, dependencia con la carga eléctrica y su carácter atractivo o repulsivo (2 puntos).