1.- Calcula la energía de un fotón correspondiente a luz verde, cuya

Cuestiones de relatividad y física cuántica – Olimpiada de Física 2004 – Universidad de Murcia1
1.- Calcula la energía de un fotón correspondiente a luz verde, cuya longitud de onda es
λverde = 5 · 10−7 m.
2.- ¿Cuál o cuáles de las siguientes frases son falsas?
La longitud de onda asociada a una partícula:
(a) disminuye con su energía.
(b) disminuye con su velocidad.
(c) no depende de su energía.
(d) aumenta con su velocidad.
3.- La rapidez de una pelota lanzada desde un camión en movimiento al llegar a tus
manos depende de la rapidez y la dirección del camión. ¿La rapidez de la luz al detectarla
depende de la rapidez y dirección de la fuente? Justifica tu respuesta.
4.- ¿A qué velocidad v diferirán entre sí las expresiones galileana (no relativista) y
lorentziana (relativista) para la longitud en:
(a) 0.1%.
(b ) 1%.
(c) 10%.
5.- ¿A qué velocidad debe de viajar una nave espacial cerca de un planeta para que su
tripulación vea que la anchura del planeta medida a lo largo de la dirección del movimiento
sea el 10% de su diámetro?
6.- Se envía una lanza de 10 m de longitud con una velocidad relativista a través de una
tubería de 10 m de largo que está en reposo; dichas longitudes se han medido mientras la
tubería y la lanza están en reposo. Cuando la lanza pasa a través de la tubería, ¿cuál de las
siguientes frases se ajusta más a lo que describiría un observador en reposo?
(a) La lanza se encoge, de modo que la tubería la cubre completamente.
(b ) La tubería se encoge, de modo que la lanza sobresale por ambos extremos durante un
instante.
(c) Ambas se encogen por igual, por lo tanto, la tubería cubre la lanza completamente
durante un instante.
(d ) Ninguna de las respuestas anteriores es válida, sino que depende del movimiento del
observador.
7.- Si se mide la masa de la molécula de CO2 y se compara con la suma de las masas de
los átomos de C y O correspondientes, se puede detectar cuánta energía será liberada cuando
el carbono y el oxígeno forman dióxido de carbono. Determina dicha energía.
8.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
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(a) La radiación emitida por un cuerpo negro sólo depende de su composición.
(b) La radiación emitida por un cuerpo negro sólo depende de su temperatura.
(a) La radiación emitida por un cuerpo negro sólo depende de la composición y temperatura de su entorno.
9.- ¿En qué consiste el efecto fotoeléctrico?
(a) En la emisión de luz por una superficie metálica sobre la que inciden fotones.
(b) En la emisión de luz por una superficie metálica sobre la que inciden electrones.
(c) En la emisión de electrones por una superficie metálica sobre la que incide luz.
10.- Si iluminamos una superficie fotosensible con una luz potente, ¿emitirá más electrones que si la iluminamos con una luz tenue, siendo ambas de la misma frecuencia?
11.- Sólo en una de las siguientes gráficas aparece una representación cualitativamente
correcta de la energía que hay que suministrar a un átomo de carbono para extraer un número
determinado de electrones (es decir, su energía de ionización en función del número de
electrones extraídos). ¿Cuál es?