ejerciciosoptica

FISICA DE LOS PROCESOS BIOLOGICOS
OPTICA
1. Demostrar que cuando se hace girar un espejo un ángulo , el haz de luz reflejado
gira en 2.
2. Calcular la velocidad de la luz en el agua (n = 1.33) y en el vidrio (n = 1.5).
v(agua) = 2.25407108m/s
v(vidrio) = 1.99861108m/s
3. Una placa horizontal de vidrio de lados paralelos con índice de refracción 1.6, está
en contacto con aire en su parte superior y con agua (n=1.33) en la parte inferior. Un
rayo viene desde arriba formando un ángulo de 43º con la superficie superior de la
placa. a) ¿Qué ángulo forma el rayo refractado en el agua con respecto a la normal a
la superficie? b) Si en lugar de agua hubiera aire, ¿cuál sería ese ángulo?
a) 33.35º
b) 47º
4. El índice de refracción del agua es 1.33. Calcular el ángulo de refracción de un haz
de luz que incide desde el aire sobre la superficie del agua con un ángulo de a) 20º,
b) 30º, c) 45º y d) 60º respecto de la normal.
a) 14.90º
b) 22.08º
c) 32.12º
d) 40.63º
5. El índice de refracción correspondiente al vidrio flint de silicato es 1.66 para luz
de 400nm de longitud de onda y 1.61 para luz de 700nm. Hallar los ángulos de
refracción para luz de estas longitudes de onda que incide sobre el vidrio con un
ángulo de 45º.
(400nm) = 25.21º
(700nm) = 26.05º
6. Un vidrio concreto tiene un índice de refracción n = 1.56. ¿Cuál es el ángulo
crítico para la reflexión total interna de luz que sale de este vidrio y entra en aire que
tiene un índice de refracción n = 1?
39.87º
7. Una superficie de vidrio tiene depositada encima una capa de agua (nvidrio=1.5,
nagua=1.33). Luz procedente del vidrio incide sobre la superficie vidrio-agua. Hallar
el ángulo crítico para la reflexión total interna.
62.46º
8. Un objeto de 2cm de alto está a 10cm de un espejo convexo cuyo radio de
curvatura es 10cm. Situar la imagen y hallar su altura.
s' = -3.33cm ; y' = 0.67cm
9. Un espejo esférico cóncavo tiene un radio de curvatura de 40cm. Un objeto se
sitúa a una distancia de a) 100cm, b) 40cm, c) 20cm y d) 10cm delante del espejo. En
cada caso, decir si la imagen (si se forma una), es real o virtual; derecha o invertida;
y aumentada, reducida o del mismo tamaño que el objeto.
a) La imagen es real, invertida y reducida.
b) La imagen es real, invertida y del mismo tamaño que el objeto.
c) No se forma ninguna imagen.
d) La imagen es virtual, derecha y mayor.
10. Una varilla de vidrio muy larga tiene uno de sus extremos conformado como una
superficie hemisférica convexa de 5cm de radio. Su índice de refracción es 1.5. a) Un
punto objeto en el aire está sobre el eje de la varilla y a 20cm de la superficie. Hallar
la imagen y decir si es real o virtual. Repetir para b) un objeto a 5cm de la superficie
y c) un objeto muy lejos de la misma.
a) s' = 30cm, imagen real
b) s' = -15cm, imagen virtual
c) s' = 15cm, imagen real
11. Las lentes delgadas siguientes están hechas de vidrio con un índice de refracción
de 1.5. Hacer un esquema de cada lente y hallar su distancia focal en aire: a)
biconvexa, r1=10cm y r2=-21cm; b) plano-convexa, r1= y r2=-10cm; c) bicóncava,
r1=-10cm, r2=10cm; d) plano-cóncava, r1= y r2=20cm.
a) 13.55cm
b) 20cm
c) -10cm
d) -40cm
12. Para construir una lente delgada con radios iguales se utiliza un vidrio con un
índice de refracción de 1.6. Hallar los radios de curvatura si la distancia focal en aire
es a) 5cm y b) -5cm.
a) r1 = 0.24cm, r2 = -0.24cm
b) r1 = -0.24cm, r2 = 0.24cm
13. Una lente convergente hecha de poliestireno (índice de refracción 1.59) tiene una
distancia focal de 50cm. Una superficie es convexa con un radio de 50cm. Hallar el
radio de la segunda superficie. ¿Es convexa o cóncava?
-71.95cm, es convexa
14. Una lente bicóncava de índice de refracción 1.45 tiene sus radios de 30cm y
25cm. Se sitúa un objeto a 80cm a la izquierda de la lente. Hallar: a) la distancia
focal de la misma; b) la posición de la imagen; c) su amplificación; d) ¿la imagen es
real o virtual? ¿derecha o invertida?
a) f = -30.30cm
b) s' = -21.98cm
c) m = 0.27
d) La imagen es virtual y derecha
15. Una lente delgada convergente de 10cm de distancia focal se utiliza para obtener
una imagen el doble de grande que un objeto pequeño. Hallar las distancias objeto e
imagen si a) la imagen ha de estar derecha y b) la imagen ha de estar invertida.
a) s = 5cm, s' = -10cm
b) s = 15cm, s' = 30cm