EJERCICIOS RESUELTOS

 

*https://www.gisiberica.com/lupas/FORMULAS%20OPTICA%20GEOMETRICA.htm

● DIOPTRIO PLANO 

1. Un rayo de luz de frecuencia 5×1014 Hz incide, con un ángulo de incidencia de 30°, sobre una lá- mina de vidrio de caras plano-paralelas de espesor 10 cm. Sabiendo que el índice de refracción del vidrio es 1,50 y el del aire 1,00:

 a) Enuncia las leyes de la refracción y dibuja la marcha de los rayos en el aire y en el interior de la lámina de vidrio.

 b) Calcula la longitud de onda de la luz en el aire y en el vidrio, y la longitud recorrida por el rayo en el interior de la lámina.

 c) Halla el ángulo que forma el rayo de luz con la normal cuando emerge de nuevo al aire. Dato: c = 3,00×108 m/s (P.A.U. Set. 14) 

Rta.: b) λaire = 6,00×10-7 m; λvidrio = 4,00×10-7 m; L = 10,6 cm; c) αr 2 = 30,0º

SOLUCION:

2. Un rayo de luz pasa del agua (índice de refracción n = 4/3) al aire (n = 1). Calcula: 

a) El ángulo de incidencia si los rayos reflejado y refractado son perpendiculares entre sí.

 b) El ángulo límite.

 c) ¿Hay ángulo límite si la luz incide del aire al agua?

 (P.A.U. Jun. 13)

 Rta.: a) θi = 36,9º; b) λ = 48,6º

● ESPEJOS 

1. Un espejo cóncavo tiene 50 cm de radio. Un objeto de 5 cm se coloca a 20 cm del espejo: 

a) Dibuja la marcha de los rayos.

 b) Calcula la posición, tamaño y naturaleza de la imagen. 

c) Dibuja una situación en la que no se forme imagen del objeto. (P.A.U. Jun. 14)

Rta.: b) s' = 1,00 m; y' = 25 cm; V, ↑, >

c) Cuando el objeto se encuentra en el foco, los rayos salen paralelos y no se cortan, por lo que no se forma imagen.

 

2. Un objeto de 1,5 cm de altura está situado a 15 cm de un espejo esférico convexo de radio 20 cm. Determina la posición, tamaño y naturaleza de la imagen: 

a) Gráficamente. 

b) Analíticamente. 

c) ¿Se pueden obtener imágenes reales con un espejo convexo?

 (P.A.U. Set. 09)

 Rta.: b) s' = +6,0 cm; y' = 6,0 mm

                                                  

● LENTES

1. 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. Calcula:

a) La posición de la imagen. 

b) El tamaño de la imagen. Haz un dibujo del problema (P.A.U. Jun. 03)

 Rta.: a) s' = 38 cm; b) y' = -1,5 cm

2. Un objeto de 1,5 cm de altura se sitúa a 15 cm de una lente divergente que tiene una focal de 10 cm. Determina la posición, tamaño y naturaleza de la imagen:

 a) Gráficamente. 

b) Analíticamente.

 c) ¿Se pueden obtener imágenes reales con una lente divergente? (P.A.U. Set. 09)

 Rta.: b) s' = -6,0 cm; y' = 6,0 mm.

CUESTIONAMIENTOS.

● ONDAS LUMINOSAS 

1. Tres colores de la luz visible, el azul, el amarillo y el rojo, coinciden en que: 

A) Poseen la misma energía. 

B) Poseen la misma longitud de onda. 

C) Se propagan en el vacío con la misma velocidad. (P.A.U. Jun. 04)

Solución:  C Los colores de la luz visible son ondas electromagnéticas que, por definición, se propagan en el vacío con la velocidad c de 300 000 km/s. Se distinguen entre ellos en su frecuencia f y en su longitud de onda λ = c / f. La energía de una onda depende del cuadrado de la frecuencia y del cuadrado de la amplitud, por lo que la energía que transporta no tiene por que ser la misma.

 

2.En una onda de luz:

 A) Los campos eléctrico E y magnético B vibran en planos paralelos.

 B) Los campos E y B vibran en planos perpendiculares entre sí. 

C) La dirección de propagación es la de vibración del campo eléctrico.

 (Dibuja la onda de luz). (P.A.U. Jun. 14) 

Solución: B Una onda electromagnética es una combinación de un campo eléctrico y un campo magnético oscilante que se propagan en direcciones perpendiculares entre sí.

  

                                             

*https://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/ELVINAF2B8fb2/document/PAU_Fis_Es/PAUOpticaEs.pdf