ejercicios resueltos de óptica.pdf

April 3, 2018 | Author: Yurani Villa | Category: Refraction, Light, Reflection (Physics), Human Eye, Mirror


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www.lortizdeo.tk mailto:[email protected] I.E.S. Francisco Grande Covián 26/09/2009 vador situado en el punto P. Óptica Física 2ªBachiller ÓPTICA 1.Determinar la profundidad aparente a la que se encuentra el fondo de un recipiente de 1 m de profundidad cuando se observa directamente por encima de la superficie del agua.n agua = 4/3 ; 0,75 m 2.Un recipiente tiene una capa de agua n agua = 4/3 de 4 cm que flota sobre otra de 10 cm de tetracloruro de carbono (n = 1,46). ¿Cuál es la profundidad aparente del recipiente si se observa desde el aire con rayos prácticamente verticales? 9,8 cm 3.Una varilla de vidrio de índice de refracción 1,5 termina en una superficie esférica cóncava de 10 cm de radio. a) Determinar la posición, tamaño y naturaleza de la imagen de un objeto de 2 mm de altura situado en el aire, sobre el eje óptico, a 30 cm del vértice del dioptrio. b) Calcular las características de la imagen si el medio en el que se encuentra el objeto y la varilla es agua (n = 1,33) en vez de aire. a) x' = - 18 cm; y'= 0,8 mm; virtual b) x' = - 24,5 cm; y'= 1,4 mm; virtual 4.Se sitúa un pequeño objeto de 1 mm de altura frente a una esfera de vidrio (índice de refracción 1,5) de 20 cm de radio a 40 cm del centro de la esfera y perpendicular el eje. Determinar las características de la imagen que producen los dos dioptrios esféricos. x = 100 cm; y"= - 3 mm del dioptrio vidrio-aire; imagen real e invertida 5.La línea de trazos representa un plano infinito, que es la frontera de separación entre dos medios de índices de re- b) Calcula la distancia de la imagen al plano frontera 6.a) Calcula las posiciones y tamaños de las imágenes dadas por la lente de la figura de los dos objetos O1 y O2 ambos de altura y = 1 cm. b) Comprueba gráficamente tus resultados, mediante trazados de rayos. Zaragoza Junio 98; +60 cm; –2 cm; real, invertida y mayor –60 cm ; 4 cm; virtual, derecha y mayor S 7.Un espejo cóncavo tiene 20 cm de radio de curvatura. El objeto O, de 1 cm de altura, está situado a 30 cm del vértice. V, del espejo. a) Calcula la posición y tamaño de la imagen. b) Comprueba aproximadamente, tus resultados mediante un adecuado trazado de rayos. –15 cm ; 0,5 cm ; real, invertida y menor S 8.El objetivo de una cámara fotográfica barata es una lente delgada de 25 dioptrías de potencia. Con esta cámara queremos fotografiar a una persona de 1,75 m de estatura. situada a 1,5 m de la lente. a) Cuál debe ser la distancia entre la lente y la película fotográfica? b) Si la película tiene una altura de 24 mm. ¿nos saldrá una foto "de cuerpo entero"? Zaragoza Junio 97; 4,11 cm ; –48 mm; No; S 9.El ojo humano como sistema óptico: a) Principales partes y características. b) Defectos más comunes y su corrección. Ilustra tus explicaciones con esquemas y trazados de rayos. Zaragoza Septiembre 98 fracción n1 y n2. Sabemos que n1 > n2 . Un objeto luminoso está colocado en el punto O, a una distancia d del plano frontera. a) Construye gráficamente la imagen de O que ve un obser- opti09.doc Luis Ortiz de Orruño pg 1 de 54 Disponiendo de un prisma de cuarzo. tiene sus radios de curvatura iguales a 40 cm.tk mailto:lortizdeo@hotmail. Hallar: a) La distancia focal de la lente. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller 10. Mayor. –0. Aplícalo al fenómeno de la difracción a través de una rendija. Cantabria 98 15.Realizando las construcciones gráficas oportunas.33 m . Baleares98.5 m del vértice.juntaandalucia. cuyo índice de refracción es 1.a) ¿Qué se entiende por foco y distancia focal en un espejo esférico cóncavo y en uno convexo? b) ¿Cómo será la imagen que proporciona un espejo esférico cóncavo de un objeto situado entre el centro de curvatura y el foco del espejo? Se utilizarán diagramas de rayos para responder a la cuestión. En el siguiente applet simula la dispersión de la luz blanca http://averroes. Extremadura 98 23. Calcular la posición de la imagen de un objeto situado en el aire a una distancia de 30 cm del vértice. las distancias focales objeto e imagen.25 108 m/s 18. a) Obtén gráficamente la posición y el tamaño de la imagen que resulta. b) A una distancia mayor que el radio de curvatura del espejo. justificando físicamente los fenómenos que ocurren. deduce qué características tiene la imagen que se forma en un espejo cóncavo esférico cuando el objeto se halla: a) Entre el foco y el vértice del espejo.3 cm .doc Luis Ortiz de Orruño pg 2 de 54 . 6.cec.120 cm.Explica gráficamente la formación de la imagen en un espejo cóncavo cuando el objeto se encuentra entre el foco y el centro de curvatura. f' =160 cm. A = 1. ¿Qué se puede decir sobre la velocidad de la luz en el agua? Razona la respuesta. Canarias 98 22. Baleares98. Canarias 98 21. de 0.com I.2 m de una lente biconvexa de 2 dioptrías.73 m 13.Se coloca un objeto de 10 cm de altura a 0. virtual.5 m de distancia focal. Canarias 98.es/recursos_informaticos/concurso/1premio/index. Zaragoza Septiembre 98. indica qué le ocurre a un rayo de luz blanca que incide con cualquier ángulo en una de sus caras.El índice de refracción del agua respecto al aire es 4/3.E.Una lente delgada biconvexa de vidrio. -24 cm . Un objeto de 4 cm de altura se sitúa a 15 cm de la lente. cóncavo con el objeto entre el foco y el espejo. –40 cm S 19. del objeto y de la imagen. Castilla y León 98 17.Si quieres usar un espejo para mirarte minuciosamente la cara ¿utilizarás un espejo cóncavo o uno convexo? Razóna la respuesta gráficamente.Dibuja la imagen de un objeto situado delante de un espejo esférico cóncavo cuando el objeto se encuentra entre el foco y el centro de curvatura. indicando claramente las posiciones del centro óptico .4 cm 14. f = . ¿Es real o virtual? b) Calcula analíticamente dichos posición y tamaño.7 cm 20. b) La posición de la imagen. 2.Determinar en un dioptrio esférico convexo de 40 cm de radio.a) ¿Qué diferencias existen entre una imagen real y una imagen virtual formadas por un sistema óptico centrado? b) Realiza un ejemplo de construcción geométrica para cada una de ellas utilizando espejos esféricos. del foco.Un espejo plano está colocado frente a otro espejo esférico cóncavo.Dado un espejo que forma una imagen real e invertida y de medida el doble de los objetos situados a 20 cm: a) Calcula el radio de curvatura del espejo. b) Calcula la posición de la imagen. Explica qué tipo de espejo esférico puedes emplear en cada caso. Canarias 98(luces de distintos colores se propagan en los medios materiales con distintas velocidades.s' =–53.5.66 cm .33 12.lortizdeo.htm y en este:dispersión opti09.www. Determinar la posición de la imagen del mismo si consideramos primeramente la reflexión de los rayos luminosos en el espejo plano. –22.Principio de Huygens. de tal forma que es perpendicular al eje óptico del mismo y dista 1. s" = -0. derecha. 11. e) Dibuja un esquema que muestre la marcha de los rayos. así como los aumentos laterales. que separa aire de agua. 16.S. 40 cm. Un punto luminoso está situado en el eje a 10 cm del espejo plano. Madrid96 16. c) El tamaño de la imagen. Extremadura 98 .htm obervamos la menor desviación de la luz roja y la máxima de la luz violeta.edu. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller c) El objeto se encuentra a una distancia del espejo mayor que el radio de curvatura.7 cm . en los siguientes casos: a) El objeto se encuentra entre el foco y el centro de curvatura del espejo. aquel que tiene un punto próximo de 25 cm y un punto remoto situado en el infinito. Entre el objeto y la pantalla se coloca una lente esférica delgada L. para ello.com/renau/rainbow. La Rioja 98 El punto próximo es la distancia más próxima al ojo para la cual éste enfoca claramente.html 29.tw/java/Lens/lens_e. ¿dónde estará la imagen? b) ¿Qué puedes decir de ella? La Rioja 98. Un "ojo normal" será. ¿Puede un rayo de luz monocromática sufrir ambos fenómenos? b) ¿Por qué no se observa dispersión Cuando la luz blanca atraviesa una lámina de vidrio de caras p1ano. Virtual.www. 66. 30.Un rayo de luz pasa de agua a 20 ºC (n = 1. derecha y mayor. a) Si el objeto se aleja hasta 25 cm del espejo.5º 26.es/aula/fisica/fisicaInteractiva/O ptGeometrica/EspejoPlano/EspejoCurvo/Applet_espejosCurvos.html 27.a) Indica las diferencias que. te colocas con la cámara de fotografiar delante de un espejo a 5 m de él.paralelas? Madrid 98.Un objeto situado a 8 cm de un espejo esférico cóncavo produce una imagen virtual 10 cm detrás del espejo. a su juicio. construye el esquema de rayos que proporcione su posición (real o virtual.doc 31.explorescience.S. ¿A qué distancia debes enfocar la cámara para que la fotografía salga nítida? Castilla la Mancha 98.com I. se descompone en los colores del arco iris 24.E. El punto remoto es la distancia máxima para la cual una persona distingue todavía un objeto claramente. opti09. b) El objeto se encuentra a una distancia del espejo menor que la distancia local.aytolacoruna. Comunidad Valenciana 98 en http://www. ver en ht tp://users.Formación de imágenes en espejos cóncavos.com/prism. Ademas de disfrutarlo depues de una tormenta al volver a salir el sol. aparecen dos puntos importantes: el punto próximo y el punto remoto.erols. existen entre los fenómenos de refracción y de dispersión de la luz.phy.Dado un espejo esférico cóncavo y un objeto de altura h.na 98 ¿Cómo se explica el arco iris? Comunidad Valencia28. si pulsamos en la luz blanca. Ver applet: http://www.Cuando se habla del ojo como instrumento óptico. Castilla la Mancha 98 .lortizdeo.html http://www.ntnu.Supongamos que deseas hacerte una foto a ti mismo y. 10 m 25.Un objeto luminoso de 2 mm de altura está situado a 4 m de distancia de una pantalla. de distancia focal Luis Ortiz de Orruño pg 3 de 54 .edu.417) con un ángulo de incidencia de 60º. 28.tk mailto:lortizdeo@hotmail. por tanto. No 32. Explica clara y brevemente qué son y qué importancia tienen. Calcula el ángulo de refracción.333) a un diamante (n = 2. derecha o invertida) y su tamaño (menor o mayor). c) El tamaño de la imagen.Una lupa produce imágenes directas de objetos cercanos e invertidas de los lejanos. Utilizando trazado de rayos. situada en el aire.phy. opti09.html 35. b) El desplazamiento lateral experimentado por el citado rayo al atravesar la lámina. En la superficie del agua se forma un círculo luminoso de radio R a) Explica brevemente este fenómeno b) Calcula el radio R del círculo luminoso. Su índice de refracción es de 1.S.lortizdeo.1º . así como su posición respecto al objeto y la pantalla.ntnu. Calcular para un rayo de luz monocromática que incide en la cara superior de la lámina con unn ángulo de 45º a) Los valores del ángulo de refracción en el interior de la lámina y del ángulo de emergencia correspondientes. Oviedo 98 http://www. ¿Qué tipo de ondas pueden ser polarizadas? ¿Puede polarizarse el sonido? Y la luz? Razona la respuesta.29 S Óptica Física 2ªBachiller desconocida.doc Luis Ortiz de Orruño pg 4 de 54 .13 m 38. 45º. 4/3 Dioptria 33. 26. miopia. –0.Se tiene una lente cóncava con radios de curvatura de 20 y 40 cm. 2. transversales. 0. tiene un espesor de 8 cm y un índice de refracción n = 1. ¿Qué defecto tiene y cómo se corrige? Cantabria 99 .Un foco luminoso puntual se encuentra situado en el fondo de un estanque de n=4/3 lleno de agua y a 1 m de profundidad.com I. País Vasco 98. b) Calcular el valor del índice de refracción del prisma. que produce sobre la pantalla una imagen tres veces mayor que el objeto.87 cm S 40. c) Dibujar la marcha del rayo a través del prisma.A una persona con el mismo defecto óptico en ambos ojos se le colocan una gafas de -2 dioptrías en cada lente (cristal).E.Una lámina de vidrio de caras planas y paralelas.75 mm 34. convergente. Murcia 98. 1.Describe el fenómeno de polarización de las ondas. 1m. Sabiendo que el ángulo de desviación producido por el prisma en este rayo es de 30º y que el medio que rodea al prisma es aire: a) Calcular el valor del ángulo de emergencia del citado rayo. lente divergente. 3 m. no.tk mailto:lortizdeo@hotmail. b) Calcula la distancia focal. País Vasco 98 37.Describe el funcionamiento de un proyector de diapositivas incluyendo un esquema gráfico de la formación de la imagen. si 36. Madrid 97. Un objeto de 3 mm se coloca a 50 cm de la lente. 1.Describe brevemente la difracción. la potencia de la lente L y efectúe la construcción geométrica de la imagen.edu.6. ¿dónde está el límite de distancia del objeto a la lente entre ambos casos? ¿Son las imágenes virtuales o reales? Explica cómo se calcula el aumento de la lupa en los dos casos. Calcula: a) La potencia óptica de la lente. 41. 26.tw/java/Lens/lens_e. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Madrid 97. 3/4 m . La Rioja 98 39.23º . corresponde a los rayos que inciden con ángulo menor o igual que el ángulo límite. Castilla-La Mancha 99. c) Dibujar la marcha geométrica del rayo.125 m .A un prisma óptico de ángulo de refringencia A = 50º llega un rayo de luz monocromático bajo un ángulo de incidencia de 40º. Emite luz en toda las direcciones. b) Dónde se forma la imagen. –6 dioptrias.www. a) Determina la naturaleza de la lente L.8.. Madrid 98. 0.05 m de altura a una distancia de 0. 51.40 m de una lente convergente de 0.phy.67 m . Haz un esquema de la marcha de los rayos y explica qué clase de imagen se forma (real o virtual. cuya distancia focal es de 20 cm. Calcula: a) La dirección que tendrá el rayo luminoso al propagarse dentro del agua. 0.3 108 m/s Velocidad de la luz en el aire: vaire= 3 108 m/s Comunidad Valenciana 99.32 . P. Calcula la posición y el tamaño de la imagen.tw/~hwang/fishEye/fishEye. Calcula: a) La distancia focal del espejo. imposible las imágenes obtenidas por las lentes divergentes son todas virtuales. î. Ponemos un objeto delante de la lente a 50 cm de distancia.Di si es verdad o no que un espejo esférico convexo no puede dar imágenes de tamaño más grande que los objetos correspondientes. para ver un pequeño objeto. S. que está bajo el agua.1º . b) La velocidad de propagación de la luz en el agua. 32.025 m S 48. Comunidad Valenciana 99. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller 46. medido respecto a la vertical. A la derecha de ésta y a 20 cm. Canarias 99 52.Delante de un espejo cóncavo cuyo radio de curvatura es de 0.6 m del centro óptico.www.Un objeto de 0. Castilla y León 99 44. Extremadura 99. debe mirar un submarinista.5 cm de distancia focal.E. derecha o invertida) y qué sucede con el aumento.33. b) ¿Cuál es el aumento o amplificación de la lente? c) Dibuja un diagrama de rayos mostrando la imagen final. naire = 1 . Baleares 99. –0.lortizdeo. Razona la respuesta. se coloca una segunda lente de 12. Datos: c = 300 000 km s-l.Con una lente delgada convergente. –0.¿Con qué ángulo. Baleares 99 50.2 m . 225564 km/h 43. nagua = 1. un objeto se encuentra a una distancia s mayor que el doble de la focal (2 f ).com I.S. Galicia 99 49. Se pide calcular la distancia del objeto a la lente y dibujar el diagrama de rayos.tk mailto:[email protected] cm opti09. a) Halla la posición de la imagen final del objeto. –0.Tenemos una lente de – 4.doc Luis Ortiz de Orruño pg 5 de 54 . b) ¿Cuál es el aumento obtenido? e) Si se puede. s' = –0.04 m de altura está situado a 0. Castilla-La Mancha 99. Delante de la lente.Explica cualitativamente el fenómeno de la interferencia utilizando la experiencia de la doble rendija de Young.067 m 47. 50º 45.2 díoptrías de potencia.4 m se sitúa un objeto de 0. formando un ángulo de 45º con la superficie de separación del agua. –26.161 m . b) La posición y el tamaño de la imagen.25 m de distancia focal.Un rayo de luz se propaga en el aire e incide en una cubeta llena de agua. ¿dónde deberíamos poner el objeto para obtener una imagen real? Justifica la respuesta. Extremadura 99.Un objeto está situado a 12 cm a la izquierda de una lente de 10 cm de distancia focal.En una lente convergente.edu.ntnu. c) Representa gráficamente el problema. Ver "the world above the water surface" viewed from fishes eyes en http://www.3 m . –0. a) ¿Dónde se forma la imagen y de qué tipo es? Haz un diagrama de rayos y los cálculos pertinentes. se desea obtener la imagen de un objeto que sea real y tres veces más grande que el objeto.html 42. Haz la representación gráfica de los rayos.¿En qué condiciones producirá un espejo cóncavo una imagen derecha? ¿Una imagen virtual? ¿Una imagen menor que el objeto? ¿Mayor que e objeto? Nota: es imprescindible incluir en la resolución los diagramas o esquemas oportunos. que está sobre su superficie? Datos: Velocidad de la luz en el agua:vagua=2. 5 puntos. 510 cm.1 nm? Dato: velocidad de la luz en el vacío: c = 3 108 ms–1 Madrid 99.Un rayo de luz blanca incide desde el aire sobre una lámina de vidrio con un ángulo de incidencia de 30º a) ¿Qué ángulo formarán entre sí en el interior del vidrio los rayos rojo y azul.lortizdeo. –6 cm.Queremos proyectar sobre una pantalla una diapositiva de 24 x 36mm2.doc Luis Ortiz de Orruño pg 6 de 54 .8 m 59. 1.¿Cuál es la distancia focal de una lente de cuarzo que tiene una potencia 4.612 y nazul=1. menor y virtual 62. donde se observa que se produce reflexión total. el rayo alcanza un punto A de separación con otro vidrio diferente.) Zaragoza Junio 2000 61.57 1014 s–1 . como máximo. 0. El objeto 0. c) ¿Dónde hemos de colocar un objeto para que el tamaño de su imagen sea la mitad que el del objeto? Murcia 99. 70.Para poder observar con detalle objetos pequeños puede emplearse una lupa.) Zaragoza Junio 99.2x1.5º .) b) Comprueba gráficamente tus resultados mediante un trazado de rayos.Un estrecho haz de luz de frecuencia f = 5 1014 Hz incide sobre un cristal de índice de refracción n = 1.www.) Zaragoza Septiembre 2000. opti09. respectivamente. 0.Explica el funcionamiento óptico de una lupa.com I. si las longitudes de onda en el vacío son.La lente delgada divergente de la figura tiene una focal imagen f' = -10 cm. (1 p.5 p. . b) Los radios de curvatura de la lente. –0. País Vasco 99 57.) b) Ilustra tus explicaciones con un trazado de rayos. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller La Rioja 99.) b) ¿Cuál será el tamaño de la imagen? Para ver la imagen correctamente en la pantalla. (1 p. hay que poner la diapositiva "cabeza abajo" ¿Por qué? (1 p. frojo=4. 1. fazul=6. a) Explica el funcionamiento de este sistema óptico: ¿Qué tipo de lente es.2 53.671? b) ¿Cuáles serán los valores de la frecuencia y de la longitud de onda correspondientes a cada una de estas radiaciones en el vidrio. a +9.) Zaragoza Septiembre 99. está situado a 15 cm de la lente. Se pide: a) ¿Cuánto vale la longitud de onda de la luz incidente en el aire y en el cristal? b) Enuncia la ley de Snell para la refracción.41 58. el índice n2 de este segundo vidrio? (1. derecha.17 1014 s–1. componentes de la luz blanca. de 5 cm de altura.8 m .tk mailto:[email protected] nm y λazul = 486. sí los valores de los índices de refracción del vidrio para estos colores son. Canarias 99 60. λrojo = 656. (1 p.a) Explica qué es una fibra óptica. con ángulo de incidencia ε = 30º. Calcula: a) La velocidad de la luz en el interior de la lente.52 cm de la 2ª lente.E. ¿es real o virtual? ¿Derecha o invertida? (1. Después.) b) Un rayo de luz incide desde el aire (n = 1) sobre un bloque de vidrio de índice de refracción n1 = 1. n rojo = 1. 2 cm .Una lente bicóncava simétrica posee una potencia óptica de –2 dioptrias y está formada por un plástico con un índice de refracción de 1. –1.22 m 54.67 108 m/s . (1 punto. 1. ¿Qué valor debe tener. a) ¿A qué distancia de la lente habrá que poner la pantalla? (1 p.8.66. respectivamente.5 dioptrías? La Rioja 99.λvidrio-azul=290 nm 55.λvidrio-rojo=407 nm . a) Calcula la posición y tamaño de la imagen. 0.S.5.52 y anchura d. El haz incide desde el aire formando un ángulo de 30º (véase figura).2 cm por delante de la lente. convergente o divergente? ¿Dónde debe situarse el objeto a observar? La imagen que produce. Para ello empleamos una lente de 10 cm de focal y situamos la diapositiva 10.Explica el mecanismo de la visión en el ojo humano. Calcula el ángulo de refracción ε'.5 m 56. 4 10–7 m .) b) Un cierto ojo miope es incapaz de ver nítidamente objetos a más de 0. 53. Calcula el ángulo de incidencia para que el rayo reflejado sea perpendicular al rayo refractado.Un rayo de luz monocromática que se propaga en el aire incide sobre la superficie del agua. e) ¿Dónde hemos de colocar un objeto para que el tamaño de su imagen sea la tercera parte. produciéndose un rayo reflejado y otro refractado. la lente y la imagen. determina el ángulo α.a) Describe.Uno de los defectos más comunes del ojo humano es la miopía.33. rayos X. b) Cuando se encuentra a 10 cm. ¿Por que no hay interferencias entre los dos haces de luz procedentes de los faros de un coche? Islas Baleares 2000 67. Islas Canarias 2000 70. Si el ángulo de incidencia es de 20º.? c) Ordena en frecuencias crecientes las radiaciones: verde. b) La potencia óptica de la lente. Una lente. 6 10–7 m. 48. (1. b) Calcula la posición de la imagen.) Zaragoza Junio 2001. está situado a 30 cm del vértice de un espejo esférico cóncavo.33. distintos casos de formación de imágenes por lentes convergentes.E. ¿Cuántas dioptrías debe tener la lente correctora? (1 p.www. –0.) opti09. tal y como indica la figura.Una lente bicóncava simétrica posee unos radios de curvatura de 20 cm y está formada por un plástico con un índice de refracción de 1. ¿a partir de qué valor del ángulo de incidencia se presentará el fenómeno de reflexión total? Dato: Índice de refracción del agua 4/3 Madrid 2000 72. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller c) ¿Cuál será el ángulo que forma el haz de luz cuando atraviesa el cristal y entra de nuevo en el aire? Dato: c= 3 105 km/s Cantabria 2000. a) Calcula la posición y tamaño de la imagen. ¿Cuál es la nueva posición de la lente y el nuevo valor del aumento? Madrid 2000 73.5 m de distancia (punto remoto).Para una lente convergente de distancia local f. dibuja el diagrama de rayos para formar la imagen de un objeto de altura y situado a una distancia s del foco. violeta.lortizdeo.06 77. Haz lo mismo en longitud de onda.Un objeto luminoso está situado a 6 m de una pantalla. invertida y cuatro veces mayor que el objeto. Determina la posición. N(agua) = 1.7 Calcula: a) La velocidad de la luz en el interior de la lente. cuya distancia focal es desconocida. forma sobre la pantalla una imagen real.a) Un rayo luminoso que se propaga en el aire incide sobre el agua de un estanque con un ángulo de 30º. Castilla-La Mancha.α b) Si el ángulo de incidencia es un poco mayor que 20º ¿crecerá o decrecerá el ángulo α. Comunidad Valenciana 2000 66. 30º 63. que forman entre sí los rayos reflejado y refractado. Oviedo 2000 75.S. Calcula: a) El ángulo de refracción si el de incidencia es de 25º b) El ángulo límite. obtén de forma gráfica la imagen de un objeto situado entre el foco y la lente. de 20 cm de radio de curvatura.2 . 2000 64. Indica las características de dicha imagen.Obtén gráficamente la imagen de un objeto que está situado a una distancia de una lente delgada convergente mayor que el doble de la distancia focal. infraroja.Un rayo luminoso incide desde el agua sobre la superficie de separación con el aire.52.com I.33. Comunidad Valenciana 2000.¿Cómo es el ángulo de refracción cuando la luz pasa del aire al agua: mayor.a) Un rayo de luz incide oblicuamente sobre un vidrio plano de índice de refracción 1.33 n (aire) = 1 Castilla La Mancha 2000.5 p. utilizando diagramas. tamaño y naturaleza de la imagen en los dos casos siguientes: a) Cuando el objeto se encuentra a 60 cm del espejo. Datos: n (agua)= 1. a) Dibuja un esquema con la posición del objeto. en los casos en que s < f y s > f. –2 Dioptrias.7 76.Situamos un objeto de 2 cm de altura a 20 cm de una lente de 20 dioptrías. Castilla y León 2000 65. +6.tk mailto:lortizdeo@hotmail. b) Explica la miopía ayudándote con uno de esos diagramas. ¿Con qué tipo de lente puede corregirse? (1 p. 78. menor o igual que el ángulo de incidencia? Explica razonadamente la respuesta y dibuja el diagrama de rayos. que el del objeto? Murcia 2000 74. La Rioja 2000 71. a) ¿Cuáles son la naturaleza y la posición de la lente? ¿Cuál es el valor de su distancia local? b) Se desplaza la lente de manera que se obtenga sobre la misma pantalla una imagen nítida.doc Luis Ortiz de Orruño pg 7 de 54 . invertida 68. cuyo índice de refracción respecto al aire es 1. pero de tamaño diferente a la obtenida anteriormente.67 cm . c) ¿Cuál es el aumento? Con el valor del aumento justifica las características gráficas de la imagen (tamaño y orientación) Islas Baleares 2000. a) Explica en qué consiste este defecto. 34.Un objeto O.Dada una lente delgada convergente. ¿Qué ángulo forman entre sí los rayos reflejado y refractado? b) Si el rayo luminoso se propagase desde el agua hacia el. Islas Canarias 2000 69. de 2 cm de altura.Un objeto de 4 cm de altura se coloca delante de un espejo cóncavo de 40 cm de radio de curvatura. aire. menor.Explica qué son las interferencias entre dos frentes de onda. ¿es real o virtual? ¿Es derecha o invertida? Ilustra tus explicaciones con trazado de rayos.–4. –6.Al=0. discute físicamente si es de esperar que exista luz emergente por la cara B. –4. c) Calcula el ángulo que forma con la normal el rayo que emerge de la lámina Comunidad Valenciana 2001 84. ¿Cuál es el ángulo límite entre el diamante y el vidrio? .Un rayo de luz blanca incide desde el aire sobre una lámina de vidrio con un ángulo de incidencia de 30º.E. Madrid 2001. con bases biseladas a 45º y ligeramente separados. que se utiliza para mirar sellos. – 0. b) Una fibra óptica es un hilo transparente a lo largo del cual puede propagarse la luz. Madrid 2001 89.Un rayo de luz monocromátíca.(Andalucía 2001) 80. que se propaga en un medio de índice de refracción 1. Describe su funcionamiento.Sea un dispositivo óptico.Dibuja un esquema con la formación de las imágenes en un microscopio.65. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller 85. Analiza las características de las imágenes formadas por sus lentes.67 1. menor..Explica en qué consiste el fenómeno de la reflexión total y por qué permite la transmisión de información a través de la fibra óptica. utilizando un diagrama de rayos. Si se hace incidir un rayo láser perpendicularmente a la cara A del dispositivo.23 formando un ángulo de incidencia de l5º respecto a la normal a la superficie de discontinuidad entre ambos medios.doc Luis Ortiz de Orruño pg 8 de 54 .612. a) Dibuja el camino seguido por el rayo.5.S. está situado a 20 cm de una lente divergente de potencia -10 dioptrías. b) Calcula la longitud recorrida por el rayo en el interior de la lámina. (1 p.) Zaragoza Septiembre 2001 79. por delante o por detrás del foco del objetivo? La imagen que se forma. b) El espacio separador entre los prismas es agua cuyo índice de refracción es 1.com I. ¿De qué factores depende el aumento? Castilla y León 2001 83. que está formado por dos prismas idénticos de índice de refracción 1. La lámina de vidrio. b) Construye en ambos casos el diagrama de rayos Canarias 2001.tk mailto:[email protected] el principio de Huygens y utilízalo para explicar el fenómeno de la difracción a través de una rendija (acompaña la explicación de algún dibujo).a) Explica los principios de funcionamiento óptico de una cámara fotográfica. a) Calcula la distancia a la que hay que situar los sellos respecto de la lente si se quiere obtener una imagen virtual I) Diez veces mayor que la imagen original.¿Qué se entiende por refracción de la luz? Explica qué es el ángulo límite y. Oviedo 2001. y el de un vidrio. nazul = 1.¿Qué entiendes por reflexión total y ángulo límite? b) El índice de refracción del diamante es 2.33 90. en los casos: a) El espacio separador entre los prismas es aire cuyo índice de refracción es 1. ¿cuál debe ser la longitud de onda para que tenga lugar el fenómeno de difracción? Canarias 2001 86. Canarias 2001 b) Comprueba gráficamente tus resultados mediante un trazado de rayos. indica cómo se determina.33.5. El objetivo. a) Determina el valor del ángulo de refracción correspondiente al ángulo de incidencia anterior.1 m.67 cm. Explica por qué la luz "no se escapa" a través de las paredes de la fibra. Se refleja en el primer dioptrio.Un objeto luminoso de 3 cm de altura. b) La posición de la imagen. de índice de refracción 1. d) La construcción geométrica de la imagen. de caras planas y paralelas. naire = 1 Castilla La Mancha 2001 82. c) La naturaleza y el tamaño de la imagen.4. Si la focal imagen del objetivo es f’=50 mm. opti09. penetra en otro medio. esquematizado en la figura. 1.lortizdeo. sin salir al exterior. tiene un espesor de 5 cm y un índice de refracción de 1.(1.Un rayo de luz monocromática incide en una de las caras de una lámina de vidrio.58. Haz un dibujo esquemático. Determina: a) La distancia focal de la lente. Para una rendija dada de longitud d. Se refracta saliendo paralelo y desplazado verticalmente 88. II) Veinte veces mayor que la imagen original.5p) b) Se desean fotografiar un objeto de 40 cm de altura de forma que el tamaño de la imagen sobre la película fotográfica sea de 20 mm. ¿es una lente convergente o divergente? ¿Dónde debe situarse el objeto a fotografiar. ¿Qué ángulo formarán entre sí en el interior del vidrio los rayos rojo y azul? Datos: nrojo = 1. con un ángulo de incidencia de 30º.75 cm 87.www.5 cm. Cantabria 2001 81. situada en el aire. b) Define ángulo límite y calcula su valor para este par de medios.Se dispone de una lente convergente (lupa) de distancia focal f’ = 5 cm. derecha y virtual. 33 Castilla-La Mancha 2002 97.5 p. opti09. c índice de refracción es 1. de 10 cm de altura. está situado a 1 m del vértice de un espejo esférico convexo.Un rayo de luz pasa del aire al agua con un ángulo de incidencia de 45°. desde delante o desde un lado? Justifica la respuesta. (1 p. a) Dibuja. Zaragoza Septiembre 2002 92. I s las Ba le ares. Calcula el radio R del círculo luminoso. halla el ángulo de refracción en el agua.14 m 99. Discute cuáles de las siguientes magnitudes se modifican cuando la luz penetra en el agua: a) Longitud de onda. de un metro de profundidad. Calcula: a) La posición de la imagen.) b).. Para el observador O.E.Un objeto 0. indicando las distancias. d) Dirección de propagación. ¿cuál es la diferencia entre los ángulos con los que observa las dos imágenes que se forman? Cantabria 2002 95. b) El radio de curvatura del espejo. a) Calcula la posición y tamaño de la imagen. Asturias 2002 93.) b) Comprueba gráficamente tus resultados mediante un trazado de rayos de rayos. derecha o invertida. Castilla-La Mancha 2002 96. c) Velocidad de propagación.Un espejo esférico forma una imagen virtual.. Galicia 2002 101.Cuando se introduce un lápiz dentro de un vaso de vidrio que contiene agua debido a la refracción de los rayos. ¿Cómo hemos de observar el vaso para apreciar este fenómeno. b) Frecuencia. ángulo límite para la salida de la luz del agua al aire.33 b) Explica razonadamente. 2002. Consideramos d = 1 m. 2002 100. como se indica en la figura (que no está a escala). reducida o del mismo tamaño que el objeto. 2002 102.Un observador se coloca frente a dos espejos planos.Tenemos un recipiente con agua cuya superficie está cubierta por capa de aceite.45. Dato: nagua = 1. Explica por qué. Si un haz de luz pasa del aire al aceite con un ángulo incidencia de 40°. Asturias 2002 94. Comunidad Valenciana. (1. n agua = 1. 1. emite luz en todas las direcciones.lortizdeo. parece como si el lápiz estuviera partido.¿Cuál es el fundamento teórico del microscopio electrónico? Explica la respuesta. tal y como indica la figura. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller ¿a que distancia de la lente debe situarse el objeto?(1p) Zaragoza Junio 2002. En la superficie del agua se observa una zona circular iluminada de radio R. –1050 mm 91. El primer espejo es semitransparente.tk mailto:lortizdeo@hotmail. Dibuja los correspondientes diagramas de rayos para localizar la imagen de un objeto situado a una distancia del espejo de: a) 2R b) R c) R/2 d) R/3 Indica en cada caso si la imagen es real o virtual.S. Dibuja la marcha de los rayos.doc Luis Ortiz de Orruño pg 9 de 54 . Dato: Velocidad de la luz en el vacío: c = 3 108 m/ Extremadura.Dos espejos planos están colocados perpendicularmente entre sí. 2002 98. por lo que la mitad de la luz que incide por la izquierda llega al segundo espejo.Un espejo esférico cóncavo tiene un radio de curvatura R. derecha y de tamaño doble que el objeto cuando este está situado verticalmente sobre el eje óptico y a 10 cm del espejo. de 2 m de radio de curvatura. por qué la profundidad aparente de una piscina llena de agua es menor que la profundidad real.30. ¿Cuál es la dirección final rayo con respecto a su dirección original? Castilla v León.. Datos: n aire=1 naceite = 1. basándote en el trazado de rayos.a) Un foco luminoso puntual que se encuentra situado en el fondo de un estanque lleno de agua. dónde se formarán las imágenes del objeto luminoso.com I. Un rayo que se desplaza en un plano perpendicular a ambos espejos es refleja primero en uno y luego en el otro espejo.La reflexión total solamente se produce cuando la luz pasa de un medio de mayor a otro de menor índice de refracción.Un foco luminoso se encuentra dentro de una piscina llena de agua. Isla s Ba lea res.www. Calcula la velocidad de la luz en el agua y. 5 p.) b) Dibuja un trazado de rayos que explique gráficamente el proceso de formación de imagen de una lupa. Derecha virtual mayor.4? Murcia 2002.Una lupa se emplea para poder observar con detalle objetos de pequeño tamaño. 62.El ojo normal se asemeja a un sistema óptico formado por una lente convergente (el cristalino) de +15 mm de distancia focal. –2. 2 108 m/s.ntnu.25 108 m/s 112.tk mailto:lortizdeo@hotmail.) b) Dibuja un trazado de rayos que explique gráficamente este proceso de formación de imagen.Describe el funcionamiento de una lupa y analiza las características de sus imágenes.4 mm 106. ¿dónde debemos poner la cara? I s la s Baleares. Madrid.Un sistema óptico centrado está formado por dos lentes delgadas convergentes de igual distancia focal (f' = 10 cm) separadas 40 cm. –37.. 510 cm 103. Madrid. Al=–2. convergente o divergente? ¿Dónde debe situarse el objeto a observar? La imagen que produce. b) ¿Cuál será la velocidad de la luz en cada medio? País Vasco. 2002.. b) El triple de la distancia focal del espejo. 2002 113. Un rayo luminoso monocromático que se propaga por el vidrio incide sobre la superficie vidrio-agua.www.33). a) Explica el funcionamiento óptico de una lupa: ¿Qué tipo de lente es. Determina: a) La posición. 15 mm.5 cm 104... invertida. ¿es real o virtual? ¿Derecha o invertida? (1. invertida real menor. ¿cuál es la nueva posición de la imagen? ¿La última imagen es real o virtual? La Rioja 2002 107. ¿Qué tipo de lentes se usan para su corrección? Islas Canarias. La imagen debe ser derecha.Un objeto luminoso se encuentra delante de un espejo esférico cóncavo. 2002. (1 p. 2. 110. efectuando su construcción geométrica. empleando una lente delgada convergente de focal f'= 10 cm. con el mismo espejo. Calcula: a) La distancia entre la retina y el cristalino.Explica en qué consisten la miopía y la hipermetropía.2002.2002 105.–75 cm.phy. a: a) La mitad de la distancia focal del espejo.Describe brevemente la difracción. b) La altura de la imagen de un árbol de 16 m de altura..¿Cuál es la potencia óptica de una lente bicóncava con ambos radios de curvatura iguales a 20 cm y un índice de refracción de 1. Zaragoza Junio 2003. a) Calcula las distancias diapositiva-lente y lente-pantalla. +30 cm. b) La posición de la imagen final del sistema. Ayúdate de un dibujo. a) Halla el ángulo de incidencia para que se produzca la reflexión total.es/aula/fisica/fisicaInteractiva/O ptGeometrica/EspejoPlano/EspejoCurvo/Applet_espejosCurvos.doc Luis Ortiz de Orruño pg 10 de 54 .edu.) Ayuda: las diapositivas se colocan en el proyector invertidas. Si el objeto se mueve a una posición a 20 cm del espejo.5 veces si colocamos la cara a 25 cm del espejo. cón ca vo. –4 Dioptrías.com D esd e un lado2002 I. (1 p.) Zaragoza Septiembre 2003: –10.html http://www.2 cm y 510 cm 114... Un objeto lineal de altura 1 cm se coloca delante de la primera lente a una distancia de 15 cm.Una superficie de vidrio (nv = 1.Se desea proyectar sobre una pantalla la imagen de una diapositiva. La imagen de un objeto lejano (en el infinito) se forma sobre la retina. ¿Se pueden recoger estas imágenes en una pantalla? País Vasco. n = opti09. que se considera como una pantalla perpendicular al eje óptico..2002..Un objeto situado a 10 cm de un espejo cóncavo produce una imagen real a 8 cm del espejo.5 p.. 111. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller da por la primera lente. a) ¿Qué tipo de espejo utilizaremos? b) ¿Cuál debe ser la distancia focal? c) Si queremos que la imagen se aumente dos veces.edu. 109. Efectúa la construcción geométrica de la imagen e indica su naturaleza: si el objeto está situado a una distancia igual. –10.2 cm. que está a 100 m del ojo. de forma que el tamaño de la imagen sea 50 veces mayor que el de la diapositiva.Queremos ver una imagen de nuestra cara para afeitarnos o maquillarnos. en valor absoluto.aytolacoruna.lortizdeo.html 115. el tamaño y la naturaleza de la imagen forma- http://www.tw/java/Lens/lens_e. La Rioja 2002 108..Un haz de luz de 600 nm de longitud de onda en el aire pasa de este medio al diamante (índice de refracción..E. (1.2002.50) tiene sobre ella una capa de agua (na=1. infinito.3º . virtual y ampliada 1.S. Islas Canarias. 1º 127. 37. Si el. Obtén: a) La frecuencia de la luz.. Murcia 2003 116. c) Para algún ángulo de incidencia ¿puede ocurrir una reflexión total del rayo al pasar del agua al aire? Justifícalo. a) Completa el esquema adjunto de la marcha del rayo.doc Luis Ortiz de Orruño pg 11 de 54 .74 1014 Hz. b) Las posiciones sobre el eje óptico principal en las que debemos colocar un objeto si deseamos que su imagen sea real. (Haz un dibujo del problema). El rayo llega al espejo del fondo.55 Índice de refracción del vidrio para el rayo rojo: n = 1.2003 Describe el funcionamiento de una lupa. Comunidad Valenciana 2003 120.. –2 cm.. Un rayo de luz monocromático incide con un ángulo de 30º sobre la superficie.. 2 108 m/s 126. es decir.2 10–7 m. el tamaño y la naturaleza de la imagen formada. real. Determina: a) Las posiciones sobre el eje óptico principal en las que hemos de colocar un objeto para conseguir que su imagen sea derecha. c) El ángulo crítico para la reflexión total entre el diamante y el aire. presenta el prisma un menor índice de refracción? Castilla-La Mancha 2003 129.www..Dada una lente delgada convergente. Datos: c=3.. –1. b) Calcula el ángulo que se ha desviado en total el rayo incidente. 108m•s–1.30 cm.lortizdeo. 2. pueden existir ángulos de incidencia para los que no hay rayo refractado.Considera un espejo esférico cóncavo de 1 m de radio.66 para la luz con una longitud de onda en el vacío de 4 10 –7 m y 1. Datos: Índice de refracción del vidrio para el rayo azul: n = 1.. Calcula la distancia a la que debe colocar los sellos respecto a la lente si desea obtener una imagen virtual diez veces mayor que la original.. Calcula los . calcula: a) El ángulo que forman entre sí los rayos azul y rojo reflejados.. 4.5° y el de refracción de 30°: Determina el índice de refracción y la velocidad de propagación de la luz en el vidrio.tk mailto:[email protected] índice de refracción de un determinado tipo de vidrio vale 1.Un haz luminoso está constituido por dos rayos de luz superpuestos: uno azul de longitud de onda 450 nm y otro rojo de longitud de onda 650 nm. Comunidad Valenciana 2003 opti09. Galicia 2003. b) El tamaño de la imagen.Un rayo de luz monocromática emerge desde el interior de un bloque de vidrio hacia el aire. Indica las características de dicha imagen. naire=1 Andalucía 2003 118.Un objeto de 3 cm de altura se sitúa a 75 cm y verticalmente sobre el eje de una lente delgada convergente de 25 cm de distancia focal.com I.La longitud de onda de luz láser roja de helio-neón en el aire es de 632. ángulo de incidencia es de 19.5 cm 124. no sale luz del vidrio. Calcula: a) La posición de la imagen. obtén de forma grafica la imagen de un objeto situado entre el foco y la lente. Como sabes. Islas Baleares 2003 125.40 Madrid 2003 0. b) ¿A qué distancia de la lente anterior habrá que colocar una segunda lente convergente de 20 cm de distancia focal para que la imagen final se formara en el infinito? Madrid 2003 . a 20 cm de la imagen 128. Explica este fenómeno y calcula los ángulos para los que tiene lugar. c) La posición del objeto si su imagen es real y el aumento lateral vale –1.61 cuando la longitud de onda es de 7 10–7 m..E. Pais Vasco 2003 117. 4. efectuando su construcción geométrica.Un objeto de 1 cm de altura se sitúa a 15 cm delante de una lente convergente de 10 cm de distancia focal: a) Determina la posición. Cantabria 2003 121. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller 2.Explica la dispersión de la luz Blanca por un prisma óptico ¿Para qué luz. b) La longitud de onda de dicha luz en el diamante.5? c) ¿Cuál es su velocidad en el vidrio? La Rioja 2003..Un coleccionista de sellos desea utilizar una lente convergente de distancia focal 5 cm como lupa para observar detenidamente algunos ejemplares de su colección.Se considera un vaso cilíndrico lleno de agua hasta el borde.¿Qué características tiene la imagen que se forma en un espejo cóncavo si el objeto se encuentra a una distancia mayor que el radio de curvatura? Dibújalo.4). se refleja y vuelve a salir a la superficie. Si este haz incide desde el aire sobre la superficie plana de un vidrio con un ángulo de incidencia de 30°.5 cm. roja o violeta.8 10—9 m: a) ¿Cuál es su frecuencia? b) ¿Cual es su longitud de onda en un vidrio que posee un índice de refracción de 1..S.ángulos de refracción en cada caso si la luz incide desde el aire sobre el vidrio bajo un ángulo de 45º Asturias 2003 119.Describe el funcionamiento de una cámara fotográfica representando gráficamente la formación de la imagen. En el fondo hay un espejo plano. Castilla-La Mancha 2003 122. Asturias 123. b) El ángulo que forman entre sí los rayos azul y rojo refractados. com I. El ángulo del prisma es α = 60º . es conveniente que la imagen final esté en el infinito. detectando si el parabrisas está mojado.tk mailto:lortizdeo@hotmail.. Si el parabrisas está mojado con gotas de agua. La longitud óptica de focales f ob y Foc ) es L del tubo (o intervalo óptico.www. (1 p.5 p. 0. en ambos casos.a) Explica el funcionamiento óptico de un microscopio (compuesto). 6.344 para luz de color violeta. El sistema mide la cantidad de luz reflejada. 0.) Zaragoza Septiembre 2004 ' Fob 132. (1 p. dentro del espectro visible. Un rayo de luz blanca incide desde el aire (n = 1) sobre la superficie en calma de una piscina. con un ángulo θ i = 60º a) Dibuja esquemáticamente las trayectorias de los rayos rojo y violeta. respecto al punto O’ del punto por el que la luz roja emerge de la lámina siendo d=1 cm.) b) Comprueba gráficamente tus resultados mediante un trazado de rayos.Un rayo de luz monocromática incide sobre una cara lateral de un prisma de vidrio.) Zaragoza Septiembre 2005 131.) c) Para poder observar con comodidad a través de este instrumento (sin acomodación del ojo). tal y como indica la figura. (1 p. Determina: a) El ángulo de emergencia a través de la segunda cara lateral si el ángulo de incidencia es de 30º. Para ello. c) La imagen ha de estar invertida. de modo que se refleje completamente. Comunidad Valenciana 2005.S. 0. (1 p. entre nR = 1. con ángulo de incidencia φ = 60°. distancia entre = 160 mm.4 y nv = 1. a) Calcula la posición de la imagen y el radio de curvatura del espejo. que debe tener la lámina para que los puntos de salida de la luz roja y de la luz violeta estén separados 1 cm..) c) Comprueba gráficamente tus resultados. (1. El sistema detecta menos luz reflejada y pg 12 de 54 opti09. c) Calcula el grosor.) b) El índice de refracción del agua varía.) Zaragoza Junio 2005 137. Se observa que la imagen producida por el espejo es real. Calcula la posición donde debe colocarse el objeto si la imagen debe ser: a) Real e invertida. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller 130..E. cuando llueve.6 m. d.97 cm 136.79 cm. Andalucía 2004 133. Datos: Los índices de refracción en el vidrio de la luz roja y de la luz violeta son nr = 1.Un haz de luz blanca incide sobre una lámina de vidrio de grosor d. Efectúa un esquema gráfico de la marcha del rayo b) El ángulo de incidencia si el ángulo de emergencia del rayo es de 90º Madrid 2004 Sensor de lluvia: El sensor de lluvia hace funcionar automáticamente el lavaparabrisas.lortizdeo.a) ¿Por que la profundidad real de una piscina llena de agua es siempre mayor que la profundidad aparente? b) Explica que es el ángulo límite y que condiciones deben cumplirse para que pueda observarse. (1 p.) El objetivo y el ocular de un microscopio son lentes delgadas ' ' = 16 mm y f oc = 50 mm . El sistema dirige una luz infrarroja a través de un elemento óptico hacia la superficie del parabrisas. ¿a qué distancia del objetivo debe situarse el objeto a observar? (1 p. b) ¿Cuántos aumentos tiene este microscopio? (0. (1 p...330 para luz de color rojo y nV = 1.Mediante una lente delgada de focal f' = 10 cm se quiere obtener una imagen de tamaño doble que el objeto.) b) Virtual y derecha (1 p.. mediante trazados de rayos.Un objeto O está situado a 30 cm del vértice de un espejo cóncavo.a) Explica en qué consiste el fenómeno de dispersión de la luz. de índice de refracción n = 2 . porque los rayos infrarrojos se refractan y pueden salir por la superficie del parabrisas.4 m 135. se reduce la cantidad de luz reflejada.a) Comenta el fenómeno de la dispersión cromática de la luz Blanca por un prisma. Una lente delgada convergente se quiere utilizar para obtener una imagen de un objeto que sea mas grande que su tamaño real.) Zaragoza Junio 2004. invertida y de tamaño doble que el objeto.. Asturias 2004 134. b) Determina la altura. si el parabrisas está seco.doc Luis Ortiz de Orruño .6 respectivamente.. Usa el diagrama de rayos para indicar donde se deberla colocar el objeto respecto a la lente para conseguir lo anterior en los casos: b) La imagen ha de estar derecha.5 p. Calcula la dispersión angular (ángulo δ de la figura) que se observa en la luz visible refractada. . vvidrio=2 108 m/s 139. Canarias 2005 143. Suponemos que las propiedades ópticas del aire son las mismas que las del vacío Pais . inspeccionar el local entero.El ojo humano se asemeja a un sistema óptico formado por una lente convergente (el cristalino) de 15 mm de distancia focal. Si colocamos un objeto de 10 cm de altura a 20 cm de una de ellas.. formando un ángulo de 30° con él. Determina la separación que debe existir entre un papel y la lente para intentar quemar el papel haciendo que los rayos se enfoquen sobre él. separadas por una distancia de 40 cm según el eje OX. b) La distancia recorrida por el rayo dentro de la lámina. Calcula: opti09.33 llega a su superficie (plana). (Considera nulo el espesor de la lente). Si el medio exterior es el aire (n1=1) a) Calcula el ángulo mínimo de incidencia para que se produzca la reflexión total.. Castilla La Mancha 2005 a) La distancia entre la retina y el cristalino. Si un cliente está a 10 m del espejo. b) el ángulo límite entre el diamante y el aire es menor que entre el vidrio y el aire. 30ª.57 m.ej. ¿Qué ocurriría si la separación de las lentes fuese mayor? Asturias 2005..Un rayo luminoso incide sobre una superficie plana de separación aire-líquido.. 0. por ejemplo) a distancias lejanas si producimos un haz de rayos paralelo Calcula cuántas veces es mayor la intensidad luminosa.Sobre una lámina transparente de índice de refracción 1. b) La posición de la imagen de un árbol que está a 50 m del cristalino del ojo .Puliendo por frotamiento una de las caras de un cubito de hielo puede construirse una lente convergente plano convexa.. Con la lente podernos enviar la luz de una fuente luminosa (una vela. ¿a qué distancia de la superficie del espejo está su imagen? ¿Está detrás o delante del espejo? Si el cliente mide 2 m.Sea un sistema de lentes formado por dos lentes convergentes idénticas. Estando activada la limpieza “intermitente”.27: Razona las siguientes afirmaciones: a) luz se propaga con mayor velocidad en el diamante. detrás.Si el índice de refracción del diamante es 2. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller activa el movimiento del lavaparabrisas.8º. situada en el vacío. Nota: c = 300000 km/s.26 108. Dibuja la trayectoria seguida por el rayo en el sistema de espejos y comprueba que el rayo abandona el sistema de espejos paralelo a la dirección en la que ha incidido. 0.Un rayo de luz que se propaga por el agua. Si el ángulo formado por el rayo reflejado y el refractado es de 90º.lortizdeo. 48. vagua=2. si p. c) Otra aplicación de esta lente podría ser en un faro casero. c) El tamaño de la imagen de un árbol de 10 m de altura.S. El sensor de lluvia contribuye así a una conducción más segura y confortable. 10 cm 140. El índice de refracción del hielo es 1. Si cuando el ángulo de incidencia es de 45º el de refracción vale 30º. b) La lente puede también emplearse para encender fuego por concentración de los rayos solares. sobre un área 1 km de distancia de la vela. ¿Podría existir reflexión total en este caso? c) Determina lo que vale la velocidad de la luz en el agua y en el vidrio. situada a 5 m de él.com I. b) Para este ángulo de incidencia.www. cuando se utiliza la lente para enviar un haz de rayos paralelos. incide un rayo luminoso formando un ángulo de 30° con la normal a la cara. 0.doc Luis Ortiz de Orruño pg 13 de 54 .. Efectúa la construcción geométrica correspondiente.Tres espejos planos iguales forman entre sí sendos ángulos de 120°.2 m. 1. Madrid 2005. ¿qué altura tendrá su imagen? La Rioja 2005. 25 106 Murcia 2005 146. calcula el ángulo de refracción si el medio exterior es un vidrio (n3 = 1.5.31: a) Calcula el radio de curvatura que debería darse a la cara pulida de lente de hielo para que pudiera ser utilizada para leer. La imagen de un objeto lejano (en el infinito) se forma sobre la retina. que la intensidad que habría únicamente con la vela sin utilizar la lente. como muestra la figura. de distancia focal f = 10 cm.. Uno de los espejos permite a la dependienta.0. ¿qué ángulo de refracción se produciría si la luz incidiera con un ángulo de 60º.06 cm 144. calcula el tamaño de la imagen formada por el sistema de lentes. c) cuando la luz pasa del diamante al vidrio.tk mailto:lortizdeo@hotmail. Vasco 2005. el limpiaparabrisas reacciona inmediatamente.114 m 142.2 m. que está a 100 m del ojo.5). que se considera como una pantalla perpendicular al sistema óptico. cuyo índice de refracción es n2= 1.062 m . 138. no. un vehículo que antecede salpica agua contra el parabrisas. Un rayo de luz incide en el punto medio del primer espejo. en una urgencia.E. Tiene un radio de curvatura de 1. Castilla y León 2005 145. Castilla y León 2005 b) Un rayo de luz incide sobre una superficie plana de un vidrio con índice de refracción n= 1. calcula los ángulos de incidencia y de refracción.. por una persona que necesita gafas de 5 dioptrías. Calcula: a) El ángulo que forma con la normal el rayo que emerge de la lámina. el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo de refracción Galicia 2005 141.En los almacenes se utilizan espejos convexos para conseguir un amplio margen de observación y vigilancia con un espejo de tamaño razonable.5 y de 1 cm de espesor.52 y el del vidrio 1. b) Observa que un rayo de luz que se propagase en el vacío y cuya longitud de onda fuese de 500 10-9 m sería de color verde.S. Andalucía.tk mailto:lortizdeo@hotmail. Madrid 2006 152. convergente o divergente? ¿Dónde debe situarse el objeto a observar? ¿Cómo es la imagen que se forma. O1 y O2 . Al incidir perpendicularmente sobre la superficie de un medio transparente. (1.. Calcula la posición y el tamaño de la imagen de cada uno de los dos objetos indicados en la figura. 120 cm. las construcciones geométricas e indica si imagen es mayor o menor que el objeto. dentro y fuera del prisma. Comprueba tus resultados mediante un trazado de rayos. b) Un haz de luz pasa del aire al agua..Sobre un prisma de ángulo 60° como el de la figura. b) Si la lente es divergente. que se propaga en el vacío. –120 cm . real o virtual? Comunidad Valenciana 2006 148.Explica dónde debe estar situado un objeto respecto a una lente delgada para obtener una imagen virtual y derecha: a) Si la lente es convergente.Para poder observar con detalle objetos pequeños puede emplearse una lupa. b) Si el espejo es convexo.. Galicia 2006 153.5 p.a) Explica los fenómenos de reflexión y refracción de la luz con ayuda de un esquema.Un rayo de luz pasa a través de un bloque de vidrio de índice de refracción n y grosor d.5 p. tiene una longitud de onda de 650 10-9 m. Sabiendo que en el interior del prisma el rayo es paralelo a la base AC: a) Calcula el índice de refracción del prisma. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller 147.. ¿Quiere esto decir que la luz que se propaga en el medio transparente pasa a ser de ese color? Dato: c = 3 108 m/s.Cantabria 2005 150. c) Determina el ángulo de desviación del rayo al atravesar el prisma.5 ¡cuánto tiempo está viajando la luz dentro del vidrio? Dato c= 3 108..a) La lente delgada convergente de la figura tiene una focal imagen f’ = 40 cm .) b) Se sitúa un objeto de altura y = 0. Calcula la posición y tamaño de la imagen. 2006 151. Razona cómo cambian su frecuencia. Madrid 2006 154. a) Sin lente correctora. o no.www.3° con la normal a la cara AB.doc Luis Ortiz de Orruño pg 14 de 54 .3 m en la posición a = – 1 m respecto a esta lente. Realiza. (1 p. b) Encuentra la relación existente entre el ángulo de entrada θ1 y el de salida θ 2 c) ¿cómo se llama la ley que hay que aplicar en el apartado anterior? d) si d= 2 cm θ1 = 30º y nn=1.) Zaragoza Junio 2006 149.Dado un espejo esférico de 50 cm de radio y un objeto de 5 cm de al situado sobre el eje óptico a una distancia de 30 cm del espejo.) Zaragoza septiembre 2006. b) Realiza el esquema gráfico de la trayectoria seguida por el rayo a través del prisma.) b) Comprueba gráficamente tus resultados. Junio... de forma aproximada en la figura: a) Dibuja correctamente el camino seguido por el rayo a lo largo de todo el recorrido. Asturias 2006 155. ¿Qué tipo de lente es.lortizdeo.Un haz de luz roja.. (1. tal como se muestra. ¿cuál es la distancia máxima a la que se puede ver nítidamente con este ojo? (1 p.E. calcula analítica y gráficamente la posición y el tamaño de la imagen: a) Si el espejo es cóncavo. –2.. la longitud de onda del haz que se propaga en el medio pasa a ser de 500 10-9 m: a) Calcula el índice de refracción del medio para esa radiación.com I.Un ojo miope necesita una lente correctora de –2 dioptrías de potencia para poder ver nítidamente objetos muy alejados. d) Explica si la frecuencia y la longitud de onda correspondientes al rayo luminoso son distintas. ambos de altura y = 2 cm. incide un rayo luminoso monocromático que forma un ángulo de 41. longitud de onda y velocidad de propagación. situado en el vacío. en ambos casos. mediante trazados de rayos. +4 opti09. a) Calcula la posición de la imagen y el radio de curvatura del espejo. Canarias. virtual y ampliada 1.En el ojo humano.Un objeto O está situado a 60 cm del vértice de un espejo esférico. tal como se muestra en la figura.0 m de la lente a) ¿A qué distancia de la lente está colocada la diapositiva? b) ¿Cuál es el aumento de la imagen formada por el proyector sobre la pantalla? c) Si colocamos la diapositiva a 16 cm de la lente. Junio.S. el diagrama de rayos y la imagen en los apartados a) y c).42. 2007 162. c) Halla el tamaño de la imagen..Una lente convergente de un proyector de diapositivas. Junio. Asturias. la luz es enfocada sobre la retina por el sistema óptico que forman la córnea y el cristalino. calcula el ángulo que subtiende cuando se observa a través de este telescopio. por ejemplo. y considerando el hecho de que la retina se encuentra unos 2.a) Explica qué es una imagen virtual.E. Canarias 2006 158.5° cuando se observa a simple vista desde la Tierra.0 cm. Considerar el sistema óptico córnea-cristalino como una lente delgada es una aproximación. tal y como indica la figura. Con esta aproximación.Un haz de luz de 5 104 Hz viaja por el interior de un diamante: a) Determina la velocidad de propagación y la longitud de onda de esa luz en el diamante. 2007 165.. proyecta la imagen nítida de una diapositiva de 3.33.. ¿Cuál es el aumento angular de un telescopio? (1.Queremos ver una imagen de nuestra cara que ha de ser directa. Junio. (1.. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller 156. Dato: nagua = 1. b) Si tenemos un objeto situado a la izquierda de una lente divergente.. b) Si la luz emerge del diamante al aire con un ángulo de refracción de 10º.5 cm por detrás del sistema óptico córnea-cristalino. Junio. (1 p.. b) Calcula la posición de la imagen.doc Luis Ortiz de Orruño pg 15 de 54 .. (1 p) Zaragoza junio 2007 159. Datos: c = 3 108 m s-l. ¿Cuál debe ser la distancia entre ambas lentes para que el telescopio funcione correctamente? Sabiendo que la Luna subtiende un ángulo de 0.Un objeto de 1 cm de altura está situado a 50 cm de una lente convergente de +15 cm de distancia local: a) Dibuja el diagrama de rayos correspondiente y especifica las características de la imagen. ¿a qué distancia. deduce: a) ¿Cuál es la distancia focal del ojo cuando miramos objetos lejanos? b) ¿Y cuál es cuando vemos con claridad un objeto lo más cercano posible? (Haz una estimación de esta distancia tú mismo.. de la lente se formará la imagen? Dibuja el objeto. siendo su tamaño la mitad del tamaño del objeto. Se observa que toda la luz que incide sobre la superficie de separación vidrio/agua con ángulo de incidencia superior a 60º es reflejada. tal como se muestra en gente. ndiamante = 2.www. ¿dónde deberíamos colocar la cara? Baleares.com I. 5 p) b) El objetivo y el ocular de un telescopio son lentes simples de 2 y 20 dioptrías de potencia. Calcula el índice de refracción del vidrio. respectivamente. b) ¿Puede fotografiarse una imagen virtual? ¿Por qué? Pon un 157.5 veces colocando la cara a 25 cm del espejo: a) ¿Qué clase de espejo utilizaremos? b) ¿Cuál ha de ser su distancia focal? c) Si queremos que el aumento lateral valga dos.. que tiene una distancia focal de +15.Un haz de luz se propaga en el interior de un bloque de vidrio sumergido en agua..a) Explica en qué consiste la miopía y con qué tipo de lente se corrige. cóncavo. Se observa que la imagen producida por el espejo es real e invertida. Andalucía.tk mailto:lortizdeo@hotmail. determina gráficamente la posición de la imagen y el tamaño. Baleares. 2007 161. con la hoja del examen).5 cm de ancho sobre una pantalla que se encuentra a 4.Explica el funcionamiento óptico de un telescopio refractor (con lentes como objetivo y ocular). la lente.lortizdeo. c) ¿Cuáles son las características de la imagen? Cantabria 2006 Zaragoza septiembre 2007 160. con este espejo.5 p) b) Comprueba gráficamente los resultados mediante un trazado de rayos. 2007 164.) opti09. 2007 163. dibuja la trayectoria del haz y determina el ángulo de incidencia. Junio. b) El ángulo que forman entre sí la dirección del rayo incidente en A con la dirección del rayo emergente en B. el procedimiento experimental y el fundamento teórico del experimento.lortizdeo.5 108 m/s incide con un ángulo de 30º con respecto a la normal sobre otro medio donde su velocidad es de 2 108 m/s. El ángulo que forma el rayo emergente con la normal es de 45º. determina gráficamente la posición de la imagen y el tamaño. Madrid.Un objeto se encuentra frente a un espejo convexo a una distancia d... Calcula el ángulo de refracción. Detalla los materiales e instrumentos de medida utilizados.Obtén gráficamente la imagen de un objeto situado a una distancia de una lente delgada convergente igual a dos veces su distancia focal. A y B.Si se desea formar una imagen virtual. Junio. 2007 173. n1 y n2. ¿qué características de la imagen se modifican? Comunidad Valenciana. Obtén mediante el diagrama de rayos la imagen que se forma indicando sus características. d) Si n1 > n2 se produce reflexión total para cualquier ángulo de incidencia. se halla un objeto luminoso. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller ejemplo sencillo. del prisma.tk mailto:[email protected] rayo de luz que viaja por un medio con velocidad de 2.. existe un espejo convexo de 60 cm de radio.planos y perpendiculares entre sí.com I. Un rayo de luz incide desde el medio de índice n1. 2007 172..Una superficie plana separa dos medios de índices de refracción distintos. formando con ella un sistema centrado.. 2007 166. Un rayo luminoso contenido en un plano perpendicular a ambos espejos incide sobre uno de ellos. Determina: opti09. tal como se muestra en la figura. b) Los ángulos de incidencia y de refracción son siempre iguales. c) El rayo incidente. se debe utilizar: a) Un espejo cóncavo. el A. Extremadura. b) Una lente convergente.E. el reflejado y el refractado están en el mismo plano. 2007 171.doc Luis Ortiz de Orruño pg 16 de 54 . Junio. Calcula la relación entre las direcciones de los rayos incidente en A y reflejado en B.S. Si cambias el valor de d.A 40 cm de distancia del centro óptico de una lente de 5 dioptrías y a su izquierda. A la derecha de la lente y a 1 m de distancia. Cantabria..Sobre un prisma cúbico de índice de refracción n situado en el aire incide un rayo luminoso con un ángulo de 60º. por ejemplo. c) Si tenemos un objeto situado a la izquierda de una lente divergente. Razona si son verdaderas o falsas las afirmaciones siguientes: a) El ángulo de incidencia es mayor que el ángulo de reflexión.Dioptrio plano: definición y deducción de la ecuación de fonnación de imágenes a partir de la del dioptrio esférico. 2007 Castilla y León junio 2007 169.. Junio 2007 167. Junio.Explica un experimento para observar el fenómeno de la reflexión total y medir el ángulo límite.. Junio. Indica las características de la imagen obtenida. Castilla-La Mancha. León junio 2007 Castilla y 170. Se tienen dos espejos. Junio. Comunidad Valenciana. ¿Cuál es la posición de la imagen y cuál su naturaleza? ¿Cuál es el aumento del sistema? La Rioja junio 2007 175. Junio 2007 168. Junio. con el ángulo a mostrado en la figura A de la derecha..derecha y de menor tamaño que el objeto.. 2007 174. Galicia.¿Qué se entiende por reflexión especular y reflexión difusa? Enuncia las leyes de la reflexión. n. Castilla-La Mancha. d) ¿Cuáles son las características de la imagen? a) El índice de refracción.www. c) Una lente divergente. (1 punto).com I.5 cm de altura. (1.html Página en la que se puede visualizar interactivamente la formación de imágenes en lentes convergentes/divergentes y espejos cóncavos/convexos Colores primarios y mezclas aditivas y sustractivas de ellos opti09.El objetivo de una cierta cámara de fotos de foco fijo. una imagen también real.. y obtén el aumento lateral para dicho objeto. (1 punto). a) Calcula la posición y el tamaño de la imagen.a) Enuncia y explica las leyes de la reflexión y de la refracción para las ondas armónicas. 5 p) Zaragoza junio 2008 179. de frecuencia f = 4. de un objeto real. (1. y justifica gráficamente. b) Una haz de luz roja. derecha y con el mismo aumento en valor absoluto. b) Las distancias del objeto a la lente en los dos casos citados. b) Comprueba gráficamente los resultados mediante un trazado de rayos.educaplus.a) Enuncia y explica las leyes de la reflexión y de la refracción para la luz. de 35 mm de distancia focal. Junio.. e incide.org/luz/index. 4 cm delante de la lente.26 108 m/s. produce una imagen virtual a 20 cm del espejo. de radio R = 4 cm. 2007 Zaragoza junio 2009 177.) Zaragoza septiembre 2008 180.E. Murcia..5 cm de alto. (1 punto). 181. (1.Un objeto de altura h = 1cm está situado a 16 cm del centro de curvatura de una bola espejada. (1 punto). Establecer si es real o virtual y determinar su altura.5 puntos). c) Determina la distancia necesaria entre la lente y la película fotográfica para formar la imagen enfocada de un objeto situado a 1 m de distancia.www. que está situado a 10 cm de un espejo cóncavo. Localizar la posición de la imagen gráfica y algebraicamente. la imagen que se obtiene es virtual.lortizdeo. Junio. esférica. Justifica si la imagen es derecha o invertida.. Justifica si la imagen es real o virtual. Madrid. Comprueba los resultados mediante el trazado de rayos. d) Las construcciones geométricas correspondientes. c) Las respectivas distancias imagen.. b) Comprueba gráficamente los resultados mediante un trazado de rayos. ¿dónde se situará la nueva imagen? Justifique si es virtual o real. viaja por el agua con una velocidad v = 2. de 1. consiste en una lente biconvexa con radios de curvatura de 3 y 5 cm: a) ¿Cuál es la potencia de la lente? ¿Es convergente o divergente? b) Calcula el índice de refracción de la lente. Colocamos un objeto.Una lente convergente forma. Al desplazar el objeto 3 cm hacia la lente. a) Calcula la posición y el tamaño de la imagen.Un objeto de altura h = 2 cm está situado a 12 cm del vértice O de un espejo cóncavo de 8 cm de radio de curvatura. 2007 178. Francisco Grande Covián 26/09/2009 Óptica Física 2ªBachiller 176. Determina: a) La distancia local imagen y la potencia de la lente. con un ángulo α1 = 45º.a) Explica. sobre la superficie de separación agua-aire.. 1014 Hz. Zaragoza septiembre 2009 / Es interesante consultar la página web: http://www.S.doc Luis Ortiz de Orruño pg 17 de 54 . Si alejamos el objeto a 25 cm del espejo. invertida y aumentada 4 veces. p) b) Una lente delgada convergente tiene una distancia focal de 12 cm. (1. 5 p) b) Un objeto de 0.tk mailto:lortizdeo@hotmail. (1 p.. Zaragoza junio 2009 182. la posición de un objeto respecto a una lente delgada convergente para obtener una imagen virtual y derecha. La onda refractada emerge formando un ángulo α2 = 70º con la normal a la superficie de separación. Calcula la velocidad de propagación de la onda en el aire y la longitud de onda en ambos medios (1 punto).
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