lentes delgadas

ELECTRICIDAD - MAGNETISMOOPTICA Y SONIDO
UNNE

FaCENA

SERIE DE PROBLEMAS 11
LENTES
Preguntas y Cuestiones:
1. Si se considera la imagen de un objeto real formada por una lente convergente, ¿cuál de las
siguientes afirmaciones es correcta?
La imagen:
(a) es siempre real.
(b) es siempre virtual y aumentada.
(c) puede ser real
(d) es siempre virtual y de tamaño menor.
2. En unanovela de Julio Verne, un trozo de hielo se talla para formar una lupa que permita enfocar la
luz solar e iniciar una fogata. ¿Es esto posible?
3. ¿Cuál es la distancia focal de una hoja de vidrio para ventana? (a) Cero, (b) infinito, (c) el espesor
del vidrio, o (d) imposible de determinar.
4. Considere la imagen formada por una lente convergente delgada. ¿Bajo qué condiciones la imagen
estará(a) invertida, (b) cabeza arriba, o será (c) real, (d) virtual, (e) mayor que el objeto y (f) menor que
el objeto?
5. La imagen formada por una lente divergente (a) siempre es real e invertida; (b) siempre es virtual y
aumentada; (c) siempre es virtual y de tamaño menor.
6. Una bolsa de plástico para sándwich llena de agua puede funcionar de manera aproximada como una
lente convergente en elaire. Si la bolsa se llena de aire y se coloca bajo el agua, ¿la lente será
convergente o divergente?
7. Un objeto se sitúa a 40 cm de una lente de distancia focal -10 cm. Determinar cuál de las siguientes
afirmaciones es correcta. La imagen (a) es real, invertida y disminuida; (b) real,invertida y aumentada;
(c) virtual, invertida y disminuida; (d) virtual, derecha y disminuida; (e) virtual,derecha y aumentada.
8. ¿Es posible hacer que una lente convergente diverja la luz si se le coloca en un líquido? ¿Qué se
puede decir en el caso de un espejo convergente? Justifique su respuesta.
9. El cristal de una lente convergente tiene un índice de refracción de 1,6. Cuando la lente está en el
aire su distancia focal es 30 cm. Sumergida en el agua, su distancia focal será: (a) mayor que 30cm;
(b) menor que 30 cm; (c) la misma que antes, 30 cm; (d) negativa.
10. Explique por qué la distancia focal de una lente simple es diferente para los distintos colores de la
luz.

Electricidad, Magnetismo, Óptica y Sonido

Problemas Resueltos:
La distancia focal de una lente es +10 cm. Se ubica un objeto real de 2 cm de alto a 15
cm delante de dicha lente. (a) Calcular la ubicación dela imagen. (b) Realizar la marcha de rayos
principales. (c) Calcular el aumento y caracterizar la imagen
PROBLEMA 1:

Solución:
El valor de la distancia focal (+10 cm) indica que se trata de una lente convergente. El objeto es real,
por lo tanto está ubicado delante de la lente.
(a) Para calcular la posición de la imagen se aplica la fórmula de las lentes delgadas:

1
1
1


S
S´f
1
1
1
 
15cm S ' 10cm

=>

S '  30cm

La distancia imagen S’ es positiva, por lo tanto la imagen se formará a la derecha de la lente.
(b) Marcha de los rayos principales. (Hecho a escala).
S

S’

y
f

f

0
y’
’f

f

0
Fig.1

(c) La imagen es real, invertida y de mayor tamaño que el objeto.
La fórmula para calcular el aumento de la imagen es:
m

y´
S´
y
S

m

30cm
 2
15cm

y'  2 y  2 2cm  4cm

El signo menos significa que la imagen será invertida, tal como se observa en la Fig.1.
El valor numérico 2 es mayor que la unidad, es decir que el tamaño de la imagen será en este caso el
doble del original.

2

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PROBLEMA 2:

Un objeto de 8.0 cm de altura está 12 cm a laizquierda de una lente convergente, cuya distancia focal
es de 8.0 cm. Una segunda lente con una distancia focal de 6.0 cm se coloca 36.0 cm a la derecha de la
primera lente. Determinar la posición, el tamaño y la orientación de la imagen final.
Solución:
La situación se muestra en la Fig.2. El objeto O se encuentra a la izquierda del primer punto focal F1 de
la primera lente, por lo tanto esta...