Sección 1: Conceptos Básicos (30%)
- Preguntas de selección múltiple:
- Definición de reflexión, refracción, difracción, interferencia y polarización.
- Leyes de la reflexión y refracción.
- Diferencia entre ondas transversales y longitudinales.
- Concepto de índice de refracción.
- Aplicaciones cotidianas de estos conceptos (ej: lentes, espejos, fibras ópticas).
- Preguntas de verdadero o falso:
- Afirmaciones sobre la naturaleza de la luz (onda-partícula).
- Propiedades de las ondas electromagnéticas.
- Fenómenos ópticos en diferentes medios (aire, agua, vidrio).
Sección 2: Problemas Numéricos (30%)
- Cálculos de reflexión y refracción:
- Ángulos de incidencia y reflexión.
- Cálculo del índice de refracción.
- Aplicación de la ley de Snell.
- Difracción:
- Cálculo de la distancia entre máximos y mínimos en un patrón de difracción.
- Resolución de problemas relacionados con la red de difracción.
- Interferencia:
- Problemas de interferencia de doble rendija.
- Cálculo de la longitud de onda a partir de patrones de interferencia.
- Polarización:
- Cálculo de la intensidad de la luz polarizada después de pasar por un polarizador.
- Problemas relacionados con la ley de Malus.
Sección 3: Fenómenos Ópticos en la Naturaleza (20%)
- Preguntas abiertas:
- Explica cómo se forma un arcoíris.
- ¿Por qué el cielo es azul?
- ¿Qué es un espejismo y cómo se produce?
- ¿Cómo se forman las auroras boreales?
- ¿Qué papel juega la difracción en la visión?
- Relación con otros conceptos:
- Vincula los fenómenos naturales con los conceptos básicos de óptica.
- Analiza la importancia de la luz en la vida cotidiana y en la naturaleza.
Sección 4: Aplicaciones Tecnológicas (20%)
- Preguntas de desarrollo:
- Explica cómo funcionan las fibras ópticas y cuáles son sus aplicaciones.
- Describe el funcionamiento de una cámara fotográfica.
- Analiza la tecnología detrás de las gafas de sol polarizadas.
- Discute el uso de láseres en la medicina y la industria.
- Relación con la vida cotidiana:
- Reflexiona sobre la importancia de la óptica en la tecnología moderna.
Consejos para la elaboración del examen:
- Variedad de preguntas: Incluye preguntas de diferentes niveles de dificultad para evaluar diferentes habilidades (comprensión, aplicación, análisis).
- Claridad y precisión: Las preguntas deben ser claras y concisas, evitando ambigüedades.
- Diagramas y gráficos: Utiliza diagramas y gráficos para ilustrar los conceptos y facilitar la resolución de problemas.
- Calculadoras: Decide si permitirás el uso de calculadoras y especifícalo en las instrucciones.
- Tiempo: Asigna un tiempo adecuado para cada sección, considerando la complejidad de las preguntas.
Ejemplo de pregunta:
- Reflexión: Un rayo de luz incide sobre un espejo plano con un ángulo de incidencia de 30°. ¿Cuál es el ángulo de reflexión?
- Refracción: Un rayo de luz pasa del aire al agua (n = 1.33). Si el ángulo de incidencia es de 45°, ¿cuál es el ángulo de refracción?
- Difracción: Una rendija de ancho 0.1 mm es iluminada con luz de longitud de onda 600 nm. ¿Cuál es la anchura del máximo central en una pantalla situada a 2 m de la rendija?
Al diseñar este examen, tendrás la oportunidad de evaluar si los estudiantes han comprendido los conceptos básicos de óptica y si pueden aplicarlos a situaciones reales.