Óptica Geométrica Problemas de Practica

Óptica Geométrica
Problemas de Practica
AP Física B de PSI
Nombre________________________________
Preguntas de Multiopción
1. Cuando un objeto es colocado en frente de un espejo plano la imagen es:
(A) Vertical, magnificada y real
(B) Vertical, el mismo tamaño y virtual
(C) Invertida, demagnificada y real
(D) Invertida, magnificada y virtual
(E) vertical, magnificada y virtual
2. Un objeto puntual es colocado en frente de un espejo plano. ¿Cual es la locación correcta de la
imagen producida por el espejo?
(A)A
(B) B
(C) C
(D) D
(E) E
3. Un rayo de luz incide a una superficie de espejo plano. El ángulo inicial entre el rayo incidente y
el rayo reflejado es 2α. Si el espejo es girado en punto A por un ángulo Θ, ¿cual es el cambio de
ángulo entre los dos rayos?
(A) Θ
(B) 2Θ
(C) 4Θ
(D) Θ/2
(E) Θ/4
4. Una candela es colocada en frente de un espejo cóncavo. La imagen producida por el espejo es:
(A) Real, invertida y magnificada
(B) Real, invertida y demagnificada
(C) virtual, vertical, y magnificada
(D) Virtual, vertical y demagnificada
(E) Real, vertical y magnificada
5. Una candela es colocada en frente de un espejo cóncavo. La imagen producida por el espejo es:
(A) Real, invertida y magnificada
(B) Real, invertida y demagnificada
(C) virtual, vertical, y magnificada
(D) Virtual, vertical y demagnificada
(E) Real, vertical y magnificada
6. Una candela es colocada en frente de un espejo cóncavo. La imagen producida por el espejo es:
(A) Real, invertida y magnificada
(B) Real, invertida y demagnificada
(C) virtual, vertical, y magnificada
(D) Virtual, vertical y demagnificada
7. Una candela es colocada en frente de un espejo convexo. La imagen producida por el espejo es:
(A) Real, invertida y magnificada
(B) Real, invertida y demagnificada
(C) virtual, vertical, y magnificada
(D) Virtual, vertical y demagnificada
8. Un rayo de luz AB choca con la superficie de un espejo cóncavo como se muestra por el
diagrama. ¿Cual de los siguientes diagramas representa el rayo reflejado?
(A)
(C)
(E)
(B)
(D)
9. Un rayo de luz AB choca con la superficie de un espejo cóncavo como se muestra por el
diagrama. ¿Cual de los siguientes diagramas representa el rayo reflejado?
(A)
(C)
(E)
(B)
(D)
10. Un rayo de luz AB choca con la superficie de un espejo convexo como se muestra por el
diagrama. ¿Cual de los siguientes diagramas representa el rayo reflejado?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
11. Un objeto es colocado lejano desde un espejo cóncavo. La imagen es ubicada:
(A) Una distancia donde d>R
(B) Una distancia donde d<F
(C) Una distancia donde F<d<R
(D) En el punto focal
(E) Se requiere más información
12. Un objeto es colocado en el punto focal en frente de un espejo cóncavo. La imagen se ubica:
(A) Una distancia donde d>R
(B) Una distancia donde d<F
(C) Una distancia donde F<d<R
(D) En el punto focal
(E) No hay una imagen formada
13. Un objeto es colocado en el centro de la curvatura en frente de un espejo cóncavo. La imagen se
ubica:
(A) Una distancia donde d=R
(B) Una distancia donde d<F
(C) Una distancia donde F<d<R
(D) En el punto focal
(E) No hay una imagen formada
14. Un rayo AB incide oblicuamente a una superficie de un bloque de vidrio. ¿Cual de los siguientes
diagramas representa el rayo refractado?
(A)
(B)
(C)
(E)
(D)
15. Un rayo de luz AB pasa desde un vidrio al aire a un ángulo menos que el ángulo critico. ¿Cual de
los siguientes diagramas representa el rayo refractado?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
16. Un rayo AB pasa desde un vidrio al aire con un ángulo critico. ¿Cual de los siguientes diagramas
representa el rayo refractado?
(A)
(C)
(E)
(B)
(D)
17. Un niño intenta capturar un pescado del río. ¿Cual de los siguientes diagramas representa la
imagen del pescado observado por el niño?
(A)
(C)
(E)
(B)
(D)
18. ¿Cual lente o lentes son lentes convergentes?
(A) I y V
(B) II, III y IV
(C) II y III
(D) III y IV
(E) IV y V
19. ¿Cual lente o lentes son lentes divergentes?
(A) I y V
(B) II, III y IV
(C) II y III
(D) III y IV
(E) IV y V
20. Un objeto es colocado en frente de un lente convergente a una distancia mas grande que 2F. La
imagen producida por el lente es:
(A) Real, invertida y demagnificada
(B) Real, invertida, y magnificada
(C) Virtual, vertical y magnificada
(D) Virtual, vertical y demagnificada
(E) Virtual, invertida y magnificada
21. Un objeto es colocado en frente de un lente convergente a una distancia entre F y 2F. La imagen
producida por el lente es:
(A) Real, invertida y demagnificada
(B) Real, invertida, y magnificada
(C) Virtual, vertical y magnificada
(D) Virtual, vertical y demagnificada
(E) Virtual, invertida y magnificada
22. Un objeto es colocado en frente de un lente convergente a una distancia menos que F. La
imagen producida por el lente es:
(A) Real, invertida y demagnificada
(B) Real, invertida, y magnificada
(C) Virtual, vertical y magnificada
(D) Virtual, vertical y demagnificada
(E) Virtual, invertida y magnificada
23. Un objeto es colocado en frente de un lente divergente a una distancia entre F y 2F. La imagen
producida por el lente es:
(A) Real, invertida y demagnificada
(B) Real, invertida, y magnificada
(C) Virtual, vertical y magnificada
(D) Virtual, vertical y demagnificada
(E) Virtual, invertida y magnificada
24. Un rayo de luz incide a una prisma de vidrio a un ángulo de 90 y otro ángulo de θ . Si θ es mas
grande que el ángulo critico para la frontera del vidrio-aire, cual de los siguientes es correcto
para el rayo emergente desde la cara opuesta de la prisma?
(A)
(D)
(B)
(C)
(E)
25. Un rayo de luz incide a una prisma de vidrio a un ángulo de 90 y otro ángulo de θ . Si θ es mas
pequeño que el ángulo critico para la frontera del vidrio-aire, ¿cual de los siguientes es correcto
para el rayo emergente desde la cara opuesta de la prisma?
(A)
(D)
(B)
(C)
(E)
Preguntas Abiertas
1. Una candela es colocada a una distancia de 15cm desde un espejo cóncavo con una longitud
focal de 10cm. La candela es 4cm de altura.
a. En el diagrama hacia abajo usa el rastreo de rayos para mostrar la imagen producida por el
espejo.
b. Encuentra la distancia de la imagen. ¿Es la imagen real o virtual?
c. Encuentra el tamaño de la imagen. ¿Es la imagen vertical o invertida?
d. El espejo cóncavo es remplazado por un espejo convexo. En el diagrama hacia abajo usa el
rastreo de rayos para mostrar la nueva imagen formada por el espejo convexo.
2. Un objeto es colocado a una distancia de 60cm desde un lente convergente con una longitud
focal de 20cm.
a. En el diagrama usa el rastreo de rayos para mostrar la imagen formada por el lente.
b. Calcula la distancia de la imagen. ¿Es la imagen virtual o real?
c. Si el objeto es 10cm de altura, ¿cual es el tamaño de la imagen?
d. Un lente convergente idéntico es colocado detrás del primer lente en el punto focal. En el
diagrama usa el rastreo de rayos para mostrar la imagen formada por los dos lentes.
3.
Un objeto es colocado a una distancia de 80cm desde un lente convergente con una longitud
focal de 30cm.
a. En el diagrama usa el rastreo de rayos para mostrar la imagen formada por el lente.
b. Calcula la distancia de la imagen. Es la imagen virtual o real?
c. Si el objeto es de 8cm de altura, cual es el tamaño de la imagen?
d. Un lente divergente con la misma longitud focal es colocado detrás del primer lente en el
punto 3F. En el diagrama usa el rastreo de rayos para mostrar la imagen formada por los dos
lentes.
4. Un rayo de luz choca con un pedazo plano de vidrio a un ángulo incidente de 60o. El índice de
refracción del vidrio es 1,5.
a. En el diagrama usa el rastreo de rayos para mostrar el rayo refractado desde las dos caras del
vidrio.
b. El rayo de luz es parcialmente reflejado desde la superficie del vidrio. Encuentra el ángulo de
reflexión.
c. Encuentra el ángulo donde el rayo emerge desde el vidrio.
d. Encuentra el desplazamiento lineal entre el rayo emergente y el rayo incidente.
5. El rayo de luz viaja desde el vidrio al aire a un ángulo de incidencia de θ1 = 35o. El rayo es
parcialmente reflejado desde la frontera de vidrio-aire a un ángulo de θ2 y es parcialmente
refractado a un ángulo de θ3. El índice de refracción del vidrio es 1,6.
a. ¿Cual es la velocidad de luz en el vidrio?
b. ¿Cual es el ángulo de reflexión, θ2?
c. ¿Cual es el ángulo de refracción, θ3?
d. ¿Cual es e valor mínimo de θ1 en cual la luz no puede emerger desde la cara superior del
vidrio?
6. Un rayo de luz blanca incide normalmente a una superficie de prisma de vidrio de silicato
triangular con un ángulo de 90o. El índice de refracción para la luz violeta es 1,66 y para la luz
roja es 1,61. El ángulo del prisma es menos que el ángulo crítico para este tipo de vidrio.
a. En el diagrama muestra un esquema aproximada para la luz refractada desde la cara opuesta
del prisma.
b. Encuentra el ángulo crítico del vidrio para las dos luces, violeta y rojo.
c. Si el ángulo θ es 30o, calcula la anchura angular de la dispersión espectral.
d. La situación ha cambiado al opuesto; ahora el rayo de luz blanca viaja en un bloque grande de
vidrio y choca con la superficie de una burbuja de aire con una forma de prisma triangular. En el
diagrama muestra aproximadamente un esquema para la luz refractada desde la cara opuesta
del prisma.
Respuestas para Multiopción
1.
2.
3.
4.
5.
B
D
B
B
A
6.
7.
8.
9.
10.
C
D
B
A
C
Respuestas para Preguntas Abiertas
1. a.
b. di = 30 cm; Es real
c. hi = 8 cm; Es invertida
d.
11.
12.
13.
14.
15.
C
E
A
A
C
16.
17.
18.
19.
20.
D
C
B
A
A
21.
22.
23.
24.
25.
B
C
D
A
C
2. a.
b. di = 30 cm; Es real
c. hi = 5 cm; Es invertida
d.
3. a.
b. di = 48 cm; Es real
c. hi = 4,8 cm
d.
4. a.
b. 60O
c. 60O
d. Δx = 0,42 cm
5. a. v = 1,9 x 108 m/s
b. ϴ = 35O
c. ϴ = 66,6O
d. ϴ =38,7O
6. a.
b. ϴCR = 38,4O; ϴCV = 37O
c. Δϴ = 2,5O
d.