TP8 - Universidad Nacional de Salta

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Universidad Nacional de Salta
Departamento de Física
Física 1
Año 2007
Trabajo Práctico Nº 8
Óptica Geométrica
Reflexión y Refracción
Responde:
a)
b)
c)
d)
¿Qué diferencia existe entre reflexión y refracción? Realice un esquema para cada caso.
La luz, ¿se refractaría al pasar del aire al agua si su velocidad fuese la misma en ambos medios?
Si puedes ver el rostro de una amiga que se encuentra bajo el agua, ¿puede verte ella a ti?
¿Habría espejismos y soles en forma de calabaza al atardecer si la rapidez de la luz fuese igual en las diversas
capas de aire de temperaturas y densidades distintas?
Resuelve:
1.- Halla, gráficamente, las cuatro imágenes de un objeto puntual luminoso A, situado entre dos espejos planos que
forman entre sí un ángulo de 30º.
2.- Un rayo luminoso incide sobre la superficie de un bloque de vidrio con un ángulo de incidencia de 50º. Calcula las
direcciones de los rayos reflejado y refractado. El índice de refracción del vidrio es 1,50.
3.- El índice de refracción del diamante es 2,42. Calcula el ángulo límite al pasar la luz del diamante al agua.
4.- Un pequeño objeto luminoso situado en el fondo de un depósito de agua de
100 cm de profundidad emite rayos en todas las direcciones. Los rayos que se
refractan forman en la superficie del agua un círculo luminoso fuera del cual
los rayos se reflejan y retornan al agua. Determina el radio de este círculo.
5.- Calcula el mínimo valor que debe tener el índice de refracción de un prisma ABC
de 45º, empleado para girar 90º un rayo de luz, por reflexión total.
6.- El índice de refracción del agua con respecto al aire es 1,33 y el de un determinado
vidrio, con la misma referencia, es 1,54. Calcula el índice de refracción del vidrio con
respecto al agua y el ángulo límite entre el vidrio y el agua.
Lentes y Espejos
Responde:
a) Cuando la luz incide perpendicularmente sobre la superficie de una hoja de vidrio, ¿qué porción de la luz se
refleja y qué porción se transmite?
b) ¿Qué diferencia existe entre imagen real y virtual? Caracterízalas y da ejemplos.
c) ¿A qué distancia tendrías que enfocar tu cámara para tomar una fotografía de tu propia imagen si estás a 2 m de
un espejo plano?
d) Señala la diferencia que existe entre lente convergente y lente divergente.
e) Explica dónde debe colocarse un objeto a fin de que la imagen producida por una lente convergente: a) esté en el
infinito; b) esté tan cerca del objeto como sea posible; c) esté al derecho; d) sea del mismo tamaño que el objeto;
e) esté invertida y aumentada.
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Resuelve:
7.- Un muchacho de 1,60 m de estatura ve su imagen en un espejo plano vertical
situado a una distancia de él igual a 3 m. Los ojos del muchacho se encuentran a
1,5 m del suelo. Determina la altura mínima que tendría el espejo y la distancia del
mismo desde el suelo.
8.- Un rayo luminoso IO incide sobre el pequeño espejo plano de la bobina de un
galvanómetro. El espejo refleja este rayo sobre una escala SC situada a 1m de distancia del
punto O y paralela a la posición del espejo en equilibrio. Cuando la intensidad de la corriente
que circula por el galvanómetro alcanza un determinado valor, el espejo gira un ángulo de 8º
adoptando la posición M’M’. Calcular la distancia que se desplazará sobre la escala la
mancha luminosa.
9.- Un espejo esférico cóncavo tiene un radio de curvatura de 1,5 m. Determina, analítica y gráficamente, la posición y
altura de la imagen de un objeto real de 10 cm de altura, situado delante del espejo y a una distancia de 1 m.
10.- Un objeto está situado a 25 cm de distancia de un espejo esférico cóncavo de 80 cm de radio. Determina la posición y
el tamaño de la imagen.
11.- Determina la situación de un objeto con respecto a un espejo esférico cóncavo de 180 cm de radio, sabiendo que se
obtiene una imagen real cuyo tamaño es igual a la mitad del tamaño del objeto.
12.- Un espejo cóncavo forma una imagen, sobre una pared situada a 3 m del
espejo, del filamento de una lámpara de reflector que está a 10 cm delante del
espejo. a) ¿Cuáles son el radio de curvatura y la distancia focal del espejo? b)
¿Cuál es la altura de la imagen si la del objeto es de 5 mm?
12.- Un objeto de 4 cm de altura, está situado 20 cm delante de una lente delgada convergente de distancia focal 12 cm.
Determina la posición y tamaño de su imagen.
13.- Un objeto está situado 10 cm delante de una lente convergente de 15 cm de distancia focal. Determina la posición de
la imagen y el aumento lineal.
14.- Determina la posición y el tamaño de la imagen dada por una lente divergente de distancia focal – 18 cm de un objeto
de 9 cm de altura, situado a una distancia de la lente de 27 cm.
15.- Calcula la posición y la distancia focal de una lente convergente para que la imagen de un objeto se proyecte sobre
una pantalla situada a 5 m del mismo, con un tamaño 4 veces superior al del objeto.
16.- ¿En qué posiciones se podrá colocar una lente convergente de 15 cm de distancia focal para obtener la imagen de un
objeto sobre una pantalla situada a 80 cm de él?
17.- Una lente está formada por una superficie convexa de 20 cm de radio y otra cóncava de 40 cm de radio. El índice de
refracción de la lente es igual a 1,54. Halla la distancia focal de la lente y deduce si es convergente o divergente.
18.- Los radios de curvatura de una lente biconvexa son de 18 y 20 cm. Sabiendo que cuando un objeto se sitúa a una
distancia de 24 cm de la misma se forma una imagen real a 32 cm de ésta, calcula: a) la distancia focal y b) el índice de
refracción de la lente.
19.- Dos lentes convergentes, cuyas distancias focales son 2 cm y 5 cm, están separadas 14 cm. Se sitúa un objeto AB a
una distancia de 3 cm de la primera lente. Halla la posición y el aumento de la imagen A’’B’’ formada por la combinación
de ambas.
20.- Un teleobjetivo está formado por una lente convergente de 6 cm de distancia focal, situada a 4 cm de una lente
divergente de – 2,5 cm de distancia focal. a) Halla la imagen de un objeto muy distante. b) Compara el tamaño de la
imagen obtenida por esta combinación de lentes con el de la imagen que daría la lente convergente.
21.- Una persona miope, no puede ver con nitidez objetos situados a una distancia superior a 80 cm. Calcula las dioptrías
que deben tener sus gafas para que pueda ver con claridad los objetos lejanos.