Ejercicios Reflexion y Refraccion Con Solucion PDF

 

Ejercicios de reflexión y refracción con solución

Reflexión 1) Ten enemo emos s un espejo espejo esféri esférico co cón cóncav cavo o con con un radio radio de de curva curvatur tura ad de e 30 cm. Sobre Sobre el eje óptico y perpendicular a él, a 40 cm del espejo, ponemos un objeto de 3 cm de altura. Calcular: a) La di dista stanci ncia a foc focal al de dell espejo espejo.. Resul Resultad tado: o: f= -15 -15 cm

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b) La posición posición y el tamaño tamaño de la imagen. imagen. Resu Resultado ltado:: s’ = -0,24 -0,24 m y’ = -0,018 -0,018 m 2) Ten enemo emos s un espejo espejo convex convexo o de 20 cm cm de radio radio d de e curva curvatur tura. a. S Sob obre re su su eje eje ópti óptico co 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

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3) Media Mediante nte di diagr agrama amas s de de ray rayos, os, constr construye uye las las imág imágene enes s que que se forman forman an ante te espejos convexos y espejos cóncavos para diferentes distancias del objeto.

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4) Un objeto objeto de 1,5 1,5 cm cm de altur altura a se en encue cuentr ntra a de dela lante nte de un un espe espejo jo esfé esféric rico o de 14 cm de radio y a 20 cm de vértice del espejo. ¿Dónde estará situada la imagen y qué características tiene? a) El esp spe ejo es cón cónca cav vo. b) El esp espej ejo o es con conve vexo xo.. McGraw, Física 2, pg233 ej. 12 

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5) Delan Delante te de de un es espej pejo o cónca cóncavo vo cuyo cuyo rad radio io de curv curvat atura ura es de de 40 cm, se sit sitúa úa un objeto de 3 cm de altura perpendicularmente al eje óptico del espejo y a una distancia de 60 cm. Calcula: a) La di dista stanci ncia a foc focal al de dell espejo espejo.. Res Resul ultad tado: o: f = - 20 cm b) La posici posición ón de la imagen imagen.. Resul Resultad tado: o: s’ = - 30 cm c) El tamaño tamaño de la image imagen. n. Resul Resultad tado: o: y’ = - 1,5 cm d) Construy Construye e gráficame gráficamente nte la imagen. imagen. McGraw, Física 2, pg242 ej. 8 

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6) Un objeto objeto de 12 mm de altu altura ra se se encu encuent entra ra dela delante nte de un espejo espejo convex convexo o de de 20 20 cm de radio a 10 cm del vértice del mismo. a) ¿Cómo ¿Cómo es es la imag imagen en forma formada da por por el espe espejo jo y dón dónde de está está situa situada? da? b) Haz Haz la constr construcc ucción ión geomét geométric rica a de la imagen imagen.. Resultado: s’ = +5 cm y’ = +0,6 cm  McGraw, Física 2, pg242 ej. 9

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7) Un obje objeto to lumi luminos noso o se encuen encuentra tra delan delante te de de un espejo espejo esféri esférico co conv convexo exo.. Reali Realiza za la construcción gráfica de la imagen ayudándote de diagramas si el objeto está situado a una distancia superior superior a la distancia distancia focal del del espejo. PAU ULL junio 2010  8) Ten enemo emos s un espej espejo o có cónca ncavo vo de de 1,2 m de radio radio ¿ ¿A A qué distan distancia cia hay que coloca colocarr un objeto pequeño sobre el eje para que su imagen sea cuatro veces mayor que el objeto pero invertida? Resultado: s = -0,75 m Editex 2003, pg 322 actividad resuelta 1 9) Ten enemo emos s un espej espejo o co conve nvexo xo de de 2,1 m de radio. radio. Si colo colocam camos os un un obje objeto to peq pequeñ ueño o 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 Editex 2003, pg 323 actividad resuelta 2  10 10))

Un obj objeto eto de de 2 cm de de altur altura a se c colo oloca ca a una una dist distan ancia cia de de 30 cm cm de un un espej espejo o

cóncavo que tiene un radio de curvaturaResultado: de 20 cm. fCalcula de la imagen y su tamaño. = -0,10 la m distancia s’ = -0,15focal, m y’la= posición -0,01 m Editex 2003, pg 323 actividad resuelta 3

 

Refracción 21) En un esta estanq nque ue de agu agua, a, con la la superf superfici icie e en repos reposo, o, entra entra un un rayo rayo de luz luz con un un ángulo de incidencia de 35°. Dibuja cómo serán el rayo reflejado por la superficie y el rayo que llega al fondo del estanque, calculand calculando o los ángulos que formarán con la superficie del estanque. índice de refracción aire-agua: 1.3 (Resultado: αreflexión= 35°; αrefracción= 26°10') 22) Debemos Debemos fabri fabricar car una una lente lente bico biconvex nvexa a simétri simétrica ca de de 5 diop dioptrías trías con un materia materiall de vidrio de n=1.6. Calcular su distancia focal y su radio de curvatura. (Resultado: f'=20 cm ; r 1=-r 2=24 cm)

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23) Un objet objeto o de 2 cm de altura altura está situado situado a 30 c cm m de una lente lente converg convergente ente de 20 20 cm de distancia focal. Calcular la posición y el tamaño de la imagen. (Resultado: s'=+60 cm , y'=-4 cm) cm)

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24) Un objet objeto o de 1 cm de altura altura se sitúa sitúa a 20 cm cm del centro centro óptico óptico de una una lente lente divergente de 30 cm de distancia focal. Calcula la posición y el ttamaño amaño de la imagen. (Resultado: s'=-12 cm , y'=0,6 cm) cm)

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25)

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Un objeto objeto está está a 5 cm de una lente biconvex biconvexa a de distanci distancia a focal focal 7.5 cm. Calcular Calcular

gráfica y analíticamente la posición de la imagen y el aumento lateral. (Resultados: (Resultado s: s'= -15 cm, =+3)

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26 26)) Un obje objeto to de 9 cm cm de alto alto está está a 27 27 cm de una una lent lente e diver divergen gente te de f=-1 f=-18 8 cm. Dibujar y calcular la posición y la altura de la imagen. (Resultado: s'=-10,8 cm , y'=+3.6 cm)

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27) Determin Determinar ar la la natural naturaleza, eza, posición posición y amplifi amplificaci cación ón de de la imagen imagen en en una una lente lente delgada convergente convergente de 1 dioptría si el objeto está a 150 cm. (Resultado: imagen real invertida, s'=300 cm, =-2)

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28) Tenemos enemos una una lente lente diverg divergente ente de -10 -10 dioptría dioptrías. s. Calcul Calcular ar la posición posición y el aumen aumento to lateral para un objeto situado a 30 cm a la izquierda de la lente.

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(Resultado: s'=-7,5 cm , =+0,25) 29) La lente lente converge convergente nte de de un proyector proyector de diapo diapositiv sitivas, as, que que tiene tiene una distanci distancia a focal de +15,0 cm, proyecta la imagen nítida de una diapositiva de 3,5 cm de ancho sobre una pantalla que se encuentra a 4,0 m de la lente. a) ¿A que distancia de la lente esta colocada la diapositiva? b) ¿Cuál es el aumento de la imagen formada por el proyector en la pantalla? c) Si colocamos la diapositiva a 16cm de la lente, ¿a qué distancia de la lente se formará la imagen? Nota: Dibuja el objeto, la lente, el diagrama de rayos y la imagen en los apartados a) y c). PAU ULL junio 2006 

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30) Un objet objeto o de 1 cm de altura altura se sitúa sitúa a 20 cm cm del centro centro óptico óptico de una una lente lente divergente de 30 cm de distancia focal. Calcula la posición y el ttamaño amaño de la imagen.

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(Resultado: s'=-12 cm , y'=0,6 cm) cm)

 

31) En

el banco óptico del laboratorio disponem disponemos os de una lente cuya distancia focal es

-20cm. a) Determina la posición posición y tamaño tamaño de la imagen de un objeto de 5 cm de altura cuando se coloca a 30 cm de la lente. (Resultado: s'= -12 cm , y'=+2 cm) b) Determina la posición posición y tamaño tamaño de la imagen de un objeto de 5 cm de altura cuando se coloca a 10 cm de la lente. (Resultado: s'= -6,7 cm , y'=+1,1 cm) c) Calcula la potencia de la lente. (Resultado: Pot = - 5 dioptrías) PAU ULL septiembre 2008  32)

Debemos Debemos fabri fabricar car una una lente lente biconvex biconvexa a simétri simétrica ca de 5 dioptrí dioptrías as con con un material material de

vidrio de n=1.6. Calcular su distancia focal y su radio de curvatura. (Resultado:: f'=20 cm ; r 1=-r 2=24 cm) (Resultado

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33) Un objet objeto o de 10 mm mm de altura altura se sitúa sitúa a 20 20 cm del centr centro o óptico óptico de una una lente lente divergente de 30 cm de distancia focal. a) Calcula la la posición posición y tamaño tamaño de la imag imagen. en. (Resultado: (Resultado: s'= -12 cm cm , y'=+0,6 y'=+0,6 cm) b) Construye Construye la imagen imagen gráficam gráficamente. ente. McGraw, Física 2, pg243 ej. 19

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34) Si una una pisci piscina na tiene tiene una profundi profundidad dad de 2,50 2,50 m, m, ¿Cuál ¿Cuál será será su profu profundid ndidad ad aparente? Dato: n agua = 1,33 (Resultado: s'= -1,88m) McGraw, Física 2, pg228 ej. 8 

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35)

En el fondo fondo de un recipi recipiente ente llen lleno o de agua hay una mone moneda da de 2cm de de diámetr diámetro. o.

La ¿Cuál distancia aparente de la del moneda a la superficie es(Resultado: de 30 cm. s= - 39,9 cm) es la profundidad recipiente? ¿Cuánto mide el diámetro de la moneda? (Resultado: y'= 2 cm) McGraw, Física 2, pg228 ej. 3 36) Un pesca pescador dor se se encuen encuentra tra sobre sobre su barca barca a una una altura altura de 2 m sobre sobre la superfici superficie e del agua. Un pez nada bajo la vertical del pescador a 30 cm de profundidad. ¿A qué distancia ve el pescador pescador al pez? Dato: n agua = 1,33 (Resultado: s'= 2,23 m) McGraw, Física 2, pg242 ej. 5  37) a) Obtén Obtén gráfic gráficamen amente te la la imagen imagen de u un n ob objeto jeto situado situado a una distanci distancia a de una lente delgada convergente igual a dos veces su distancia focal. Indica las características característica s de la imagen obtenida. b) Si la distancia focal es de 30 cm, calcula dónde se forma la imagen teniendo en cuenta la situación anterior. c) Calcula el aumento lateral y la potencia de la lente. PAU ULL septiembre 2010  38) Una lente delgada delgada biconvex biconvexa a simétri simétrica ca tiene tiene una distanci distancia a focal focal de 50 50 cm. cm. a) Si el índice de refracción del vidrio de la lente es 1,5 calcula los radios de curvatura de la lente. b) Si tenemos un objeto objeto de 5 cm de alto y queremos queremos proyectar una imagen de 40 cm de alto, calcula dónde hay que poner la pantalla. 39) Tenemos enemos una lente lente bicónc bicóncava ava con con una una dista distancia ncia focal focal de 2,92 cm. Calcu Calcula la la la posición y el tamaño de la imagen de un objeto de 1 cm de alto situado a 4 cm de la lente. (Resultado: s'= -1,69 cm , y'=+0,42 y'=+0,42 cm)

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Índice de refracción 51) 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 respectivamente.. Calcular: a) La veloci velocidad dad de la luz en estos estos dos dos mater material iales. es. b) El índice índice de refrac refracción ción relativo relativo de e este ste vidri vidrio o respec respecto to al al agua. agua. c) La long longitu itud d de onda onda de esa luz en ambo ambos s mater material iales. es. 52 ) El índice de refracción absoluto del diamante es ndiamante=2,417 para una luz de 589 nm. Calcular: d) La velo veloci cida dad d de de la la luz luz e en n el el d dia iama mant nte. e. e) La longit longitud ud de onda onda de de esa esa luz en el diaman diamante. te.

Ángulo límite y reflexión total 61) Determina el ángulo límite para un rayo de luz que pasa de un medio de índice de refracción 1.3 hacia el aire.

62) En el fondo de una piscina de dos metros de profundidad hay un foco que emite luz hacia la superficie en todas direcciones. Calcula el radio del círculo en el que la luz podrá atravesar la superficie del agua. Datos: nagua=1,33 63) Un rayo de luz monocromática emerge al aire, desde el interior de un bloque de vidrio, en una dirección que forma un ángulo de 30º con la normal a la superficie. a) Dibuje en un esquema los rayos incidente y refractado y calcule el ángulo de incidencia y la velocidad de propagación de la luz en el vidrio. b) ¿Existen ángulos de incidencia para los que no sale luz del vidrio? Explique este fenómeno y calcule el ángulo límite.   Datos: c= 3 108 m s-1 ; naire = 1 ; nvidrio = 1,5 PAU Andalucía 201 2 011 1 ·

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