ejercicios-de-optica-14

PROBLEMAS DE OPTICA
1.
Una piscina con agua tiene su superficie cubierta por una capa de aceite. Se pide:
a) Si un haz de luz pasa del aire al aceite con un ángulo de incidencia de 40º, calcula el ángulo
de refracción en el agua, después de haberse refractado en el aceite.
b) Si un haz de luz procedente de un foco situado en el agua pasa del agua al aceite, calcula el
ángulo de incidencia en el agua para que la luz, tras refractarse en el aceite, no penetre en el
aire.
Datos: n (agua) = 1,33, n (aceite) = 1,45
2.
Un biólogo utiliza una lente convergente de distancia focal 6 cm como lupa para observar una
colección de insectos. Calcula la distancia a la que debe colocar los insectos respecto de la lente
si desea obtener una imagen virtual 8 veces mayor que la original. Realiza el trazado de rayos.
3.
Disponemos de un espejo esférico cóncavo de 30 cm de radio de curvatura frente al que situamos
un objeto de 5 cm de altura, perpendicularmente al eje óptico y a una distancia de 20 cm del
espejo.
a) Dibuja la marcha de los rayos,
b) Calcula la posición y tamaño de la imagen,
c) Indica las características de la imagen.
4. Delante de una lente divergente de focal 20 cm colocamos un objeto a 30 cm de ésta y de 3 cm de
altura.
a) Dibuja la marcha de los rayos,
b) Calcula la posición y tamaño de la imagen,
c) Indica las características de la imagen.
5. Considera una lente delgada cuya distancia focal imagen es de -20 cm. Delante de la lente, a 30
cm, se coloca un objeto de 1 cm de alto.
a) Indica el tipo de lente que es y calcula su potencia,,
b) construye el diagrama de rayos e indica la naturaleza de la imagen,
c) calcula la distancia a la que se forma la imagen y el tamaño de ésta.
6. Un objeto de 1,5cm de altura se coloca delante a 20 cm de un espejo esférico convexo de 40 cm
de radio.
a) calcula la posición y tamaño de la imagen,
b) realiza el trazado de rayos,
c) describe las características de la imagen.
7.
Situamos un objeto de 2,0 cm de altura a 15 cm de una lente convergente de 5 dioptrías.
a) realiza el trazado de rayos,
b) calcula la posición de la imagen y su tamaño,
c) indica las características de la imagen.
8.
Un prisma de sección recta triangular, de ángulos 60º, 30º y 90º, se encuentra en el vacío. Sobre
una de sus caras incide un rayo de luz, con un ángulo de incidencia de 15º, tal como indica la
figura. Determinar si se producirá el fenómeno de reflexión total cuando el rayo alcance la cara
mayor del prisma.
Dato: Índice de refracción del prisma: n = 1,5
9.
Un sistema óptico está formado por dos lentes: la primera es convergente y con distancia focal de
10 cm; la segunda, situada a 50 cm de distancia de la primera, es divergente y con 15 cm de
distancia focal. Un objeto se coloca a una distancia de 20cm delante de la lente convergente:
a) obtén mediante el trazado de rayos la imagen que produce el sistema óptico,
b) calcula la posición de la imagen producida por la primera lente,
c) calcula la posición de la imagen producida por el sistema óptico.
10.
Se trata de proyectar una diapositiva de 2 cm de altura sobre una pantalla situada a 4 m de la
diapositiva, de modo que la imagen sea de 1 m. Calcular:
a) Posición de la lente.
b) Potencia de la lente.