Optica

Ejercicios de reflexion y refracción con solución
Índice de refracción
1) Los índices de refracción para el agua y para el vidrio Crown con luz de 589 nm son nagua = 1,333 y nvidrio = 1,52 respectivamente. Calcular: a) La velocidad de la luz en estos dos materiales. b) El índice de refracción relativo de este vidrio respecto al agua. c) La longitud de onda de esa luz en ambos materiales. 2) Elíndice de refracción absoluto del diamante es ndiamante=2,417 para una luz de 589 nm. Calcular: a) La velocidad de la luz en el diamante. b) La longitud de onda de esa luz en el diamante.

Reflexión
1) Tenemos un espejo esférico cóncavo con un radio de curvatura de 30 cm. Sobre el eje óptico y perpendicular a él, a 40 cm del espejo, ponemos un objeto de 3 cm de altura. Calcular: a) La distanciafocal del espejo. Resultado: f= -15 cm b) La posición y el tamaño de la imagen. Resultado: s’ = -0,24 m y’ = -0,018 m 2) Tenemos un espejo convexo de 20 cm de radio de curvatura. Sobre su eje óptico y perpendicular a él situamos un objeto de 2 cm de altura a 30 cm de distancia del espejo. Calcular la posición y altura de la imagen. Resultado: s’ = +0,075 m y’ = +0,005 m 3) Mediante diagramas derayos, construye las imágenes que se forman ante espejos convexos y espejos cóncavos para diferentes distancias del objeto. Solución Solución Solución

4) Un objeto de 1,5 cm de altura se encuentra delante de un espejo esférico de 14 cm de radio y a 20 cm de vértice del espejo. ¿Dónde estará situada la imagen y qué características tiene? a) El espejo es cóncavo. b) El espejo es convexo. 5) Delantede un espejo cóncavo cuyo radio de curvatura es de 40 cm, se sitúa un objeto de 3 cm de altura perpendicularmente al eje óptico del espejo y a una distancia de 60 cm. Calcula: a) La distancia focal del espejo. Resultado: f = - 20 cm b) La posición de la imagen. Resultado: s’ = - 30 cm c) El tamaño de la imagen. Resultado: y’ = - 1,5 cm d) Construye gráficamente la imagen. 6) Un objeto de 12 mm dealtura se encuentra delante de un espejo convexo de 20 cm de radio a 10 cm del vértice del mismo. a) ¿Cómo es la imagen formada por el espejo y dónde está situada? b) Haz la construcción geométrica de la imagen. Resultado: s’ = +5 cm y’ = +0,6 cm 7) Un objeto luminoso se encuentra delante de un espejo esférico convexo. Realiza la construcción gráfica de la imagen ayudándote de diagramas si elobjeto está situado a una distancia superior a la distancia focal del espejo. PAU ULL junio 2010

Solución Solución Solución

8) Tenemos un espejo cóncavo de 1,2 m de radio ¿A qué distancia hay que colocar un objeto pequeño sobre el eje para que su imagen sea cuatro veces mayor que el objeto pero invertida? Resultado: s = -0,75 m 9) Tenemos un espejo convexo de 2,1 m de radio. Si colocamos unobjeto pequeño sobre el eje óptico a una distancia de 60 cm, calcula la posición de la imagen y el aumento lateral. Resultado: s’ = +30 cm β = 0,5 10) Un objeto de 2 cm de altura se coloca a una distancia de 30 cm de un espejo cóncavo que tiene un radio de curvatura de 20 cm. Calcula la distancia focal, la posición de la imagen y su tamaño. Resultado: f = -0,10 m s’ = -0,15 m y’ = -0,01 mRefracción
21) En un estanque de agua, con la superficie en reposo, entra un rayo de luz con un ángulo de incidencia de 35°. Dibuja cómo serán el rayo reflejado por la superficie y el rayo que llega al fondo del estanque, calculando los ángulos que formarán con la superficie del estanque. índice de refracción aire-agua: 1.3 (Resultado: αreflexión= 35°; αrefracción= 26°10') 22) Debemos fabricar una lentebiconvexa simétrica de 5 dioptrías con un material de vidrio de n=1.6. Calcular su distancia focal y su radio de curvatura. (Resultado: f'=20 cm ; r1=-r2=24 cm) 23) Un objeto de 2 cm de altura está situado a 30 cm de una lente convergente de 20 cm de distancia focal. Calcular la posición y el tamaño de la imagen. (Resultado: s'=+60 cm , y'=-4 cm) 24) Un objeto de 1 cm de altura se sitúa a 20...