Optica Problemas

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    DIPTRIO ESFRICO

    CncavoConvexo

    r0

    1. Un dioptrio esfrico convexo de 10 cm de radio separa dos medios cuyos ndicesde refraccin son 1 y 1,5. Un punto luminoso est situado a 30 cm del dioptrio. Aqu distancia del dioptrio se forma la imagen del punto?

    2. En una pecera esfrica de 35 cm de radio y llena de agua con ndice de refraccinn = 1,33, se encuentra un pez situado exactamente en el centro de la misma.Calcula la posicin en que se observar el pez desde el exterior, si el ndice derefraccin del aire es n = 1.

    3. Un dioptrio esfrico cncavo tiene un ndice de refraccin de n = 1,5 y un radio de40 cm. Delante del dioptrio a una distancia de 80 cm, se sita un objeto de 3 cmde altura. Calcula la posicin y el tamao de la imagen.

    4. Una varilla larga de vidrio se encuentra sumergida en un lquido de ndice derefraccin desconocido. La varilla tiene un ndice de refraccin n = 1,66 y terminaen una superficie esfrica convexa de radio 5 cm. En su interior, hay una burbujasituada sobre el eje de la varilla a 50 cm del extremo. Su imagen se forma en elinterior de la varilla a una distancia de 80 cm del extremo. Calcula el ndice derefraccin del lquido.

    5. Un cilindro de vidrio termina en dos semiesferas convexas de radio 10 cm e ndicede refraccin n = 1,5. Fuera de la varilla y sobre el eje de la misma se sita unobjeto a 30 cm de la superficie esfrica. Sabiendo que su imagen se forma a 10cm del extremo opuesto de la varilla, indica la longitud de dicha varilla.

    FOCOS Y DISTANCIAS

    6. Calcula las distancias focales de un dioptrio esfrico cncavo de 5 cm de radio enel que los ndices de refraccin de los dos medios valen n=1 y n=1,5.

    7. En un dioptrio esfrico las distancias focales objeto e imagen miden,respectivamente, 20 y 40 cm. Calcula: a) El radio de curvatura del dioptrio. b) Laposicin de la imagen del objeto situado 10 cm delante del dioptrio.

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    AUMENTO LATERAL

    CncavoConvexo

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    8. Un dioptrio esfrico cncavo tiene 10 cm de radio, halla: a) la posicin de unobjeto de 2 cm de tamao situado 30 cm delante de la superficie. b) El tamao dela imagen. Los ndices de refraccin son 1 y 1,5.

    PROFUNDIDAD APARENTE

    9. Un avin pasa a 400 m de altura de la superficie de un lago. A qu altura ve elavin un buceador?

    10. En el fondo de un recipiente, de 30 cm de profundidad, lleno de agua (n = 1,33)hay un moneda A qu profundidad se ve la moneda?

    ESPEJOS

    Aumentolateral

    11. A 60 cm por delante de un espejo cncavo de 40 cm de radio de curvatura sesita un objeto de 3 cm de altura, perpendicular al eje ptico. Halla: a) La distanciafocal del espejo. b) La posicin de la imagen. c) El tamao de la imagen. Datos:r=-40 cm; y = 3cm; s = -60 cm.

    12. Un objeto colocado a 20 cm de un espejo forma la imagen a 10 cm detrs de ste.Calcular: a) La distancia focal. b) Razona qu tipo de espejo es. Haz el esquemadel problema. Datos: s=-0,20 m; s= 0,10 m.

    13. Un objeto de 10 cm de altura se encuentra situado a 50 cm de un espejo cuyadistancia focal es 20 cm detrs del espejo. Calcula: a) La posicin de la imagen

    del objeto. b) El tamao de la imagen. c) El radio de curvatura del espejo. Datos:y= 10 cm; s = -50 cm; f= 20 cm.14. Un objeto de 12 mm de altura se encuentra delante de un espejo cncavo de 20

    cm de radio a 10 cm del vrtice del mismo. a) Cmo es la imagen del objeto? b)Dnde se encuentra? Datos: y = 12 mm; r=-20cm; s=-10cm, en el foco.

    15. Un espejo esfrico cncavo tiene un radio de curvatura R. Dibuja los diagramasde rayos necesarios para localizar la imagen de un objeto pequeo en forma deflecha situado sobre el eje del espejo a una distancia d del extremo del espejo enlos casos siguientes:a) d = 2R b) d = 3R

    16. Un objeto est a 10 cm de un espejo convexo cuyo radio de curvatura es de 10cm.

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    17. Un espejo esfrico cncavo tiene un radio de curvatura de 60 cm. A 100 cm pordelante del espejo colocamos un objeto de 10 cm de altura.

    a. Calcula la posicin de la imagen de este objeto. Di si la imagen es realo virtual.

    b. Calcula la altura de la imagen y di si esta es derecha o invertida.

    18. Un espejo esfrico y cncavo tiene un radio de curvatura de 0,5 m. Determinaanaltica y grficamente la posicin y el aumento de la imagen de un objeto de 5cm de altura situado en dos posiciones diferentes:

    a. a 1 m del espejo.b. a 0,30 m del espejo.

    19. En unos almacenes se utilizan espejos convexos, para conseguir un ampliomargen de observacin y vigilancia con un espejo de tamao razonable. Uno delos espejos permite a la dependienta, situada a 5 m del mismo, inspeccionar ellocal entero. Tiene un radio de curvatura de 1,2 m. Si un cliente est a 10 m delespejo, a qu distancia de la superficie del espejo est su imagen? Est detrs

    o delante del espejo? Si el cliente mide 2 m, qu altura tendr su imagen?20. Por medio de un espejo cncavo se quiere proyectar la imagen de un objeto de

    tamao 1 cm sobre la pantalla plana, de modo que la imagen sea invertida y detamao 3 cm. Sabiendo que la pantalla ha de estar colocada a 2 m del objeto,calcula:

    a. Las distancias del objeto y de la imagen al espejo, efectuando suconstruccin geomtrica.

    b. El radio del espejo y la distancia focal.21. Delante de un espejo cncavo de 50 cm de distancia focal, y a 25 cm de l, se

    encuentra un objeto de 1 cm de altura dispuesto perpendicularmente al eje del

    espejo. Calcula la posicin y el tamao de la imagen.22. Ante un espejo cncavo de 80 cm de radio y a 2 m de distancia se coloca un

    objeto de 10 cm de altura. Calcula la distancia focal, la posicin de la imagen y sutamao.

    23. Un espejo esfrico, cncavo, ha de formar una imagen invertida de un objeto enforma de flecha, sobre una pantalla situada a una distancia de 420 cm delante delespejo. El objeto mide 5 mm y la imagen ha de tener una altura de 30 cm.Determinar:

    a. A qu distancia del espejo debe colocarse el objeto.b. El radio de curvatura del espejo.

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    LENTES

    [

    ]

    Potencia

    Aumento Lateral

    Convergente

    Divergente

    24. Una lente convergente tiene 20 cm de distancia focal. Se coloca un objeto de 12cm a 50 cm de la lente. Datos: f= 0,20 m; s=-0,50 m; y= 0,12 m. Calcula:

    a. La posicin de la imagenb. Su tamaoc. Identifica el tipo de imagen.

    25. El objetivo de una cmara fotogrfica es una lente convergente de 10 dioptras.Se quiere fotografiar a un hombre de 1,70 m de altura situado 6 m delante delobjetivo. Datos: P = 10 m-1; s= -6m; y= 1,70 m. Calcula:

    a. A qu distancia est la pelcula de la lente?b. Cul es el tamao de la imagen del negativo de la fotografa?

    26. Un ptico debe fabricar una lente biconvexa de 5 dioptras con un vidrio cuyondice de refraccin es 1,5, con ambos radios de curvatura iguales Cunto debevaler dicho radio? Datos: P= 5 m-1; n=1,5