Optica en Selectividad

01. Un objeto luminoso se encuentra delante de un espejo cóncavo. Construir geométricamente la imagen indicando su naturaleza si el objeto se encuentra en:

a) La mitad de la distancia focal del espejo

b) El triple de la distancia focal del espejo.

02. Un sistema óptico centrado está formado por dos lentes delgadas convergentes de 10 cm de distancia focal separadas por una distancia de 40 cm. Un objeto de 1 cm de altura se coloca 15 cm delante de la primera lente. Calcular:

a) La posición, tamaño y naturaleza de la imagen formada por la primera lente.

b) La posición de la imagen final del sistema, efectuando la construcción gráfica.

03. Una superficie de discontinuidad separa dos medios de índices de refracción n₁ y n₂. Si un rayo incide desde el medio de índice n₁, razonar si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas:

a) Si n₁>n₂ el ángulo de refracción es menor que el de incidencia.

b) Si n₁<n₂ a partir de un cierto ángulo de incidencia se produce reflexión total.

04. Una lente delgada convergente forma una imagen real, invertida y de doble altura que el objeto. Sabiendo que la imagen se forma a 30 cm de la lente, calcular:

a) La distancia focal de la lente.

b) La posición y naturaleza de la imagen formada a partir de un objeto situado 5 cm por delante. Realizar la construcción gráfica.

05. Un haz luminoso está formado por dos rayos de luz superpuestos: uno azul de longitud de onda 450 nm y otro rojo de 650 nm. Si este haz incide con 30º desde el aire sobre una superficie plana de vidrio, calcular:

a) El ángulo que forman entre sí los rayos azul y rojo reflejados.

b) El ángulo que forman entre sí los rayos azul y rojo refractados.

Datos: nAZUL = 1,55   nROJO= 1,40

06. Un objeto de 1 cm de altura está 15 cm por delante de una lente de +10 cm de distancia focal.

a) Determinar la posición, tamaño y naturaleza de la imagen formada, efectuando su construcción geométrica.

b) ¿A qué distancia de la lente anterior hay que colocar una segunda lente convergente de 20 cm de distancia focal para que la imagen final se forme en el infinito?

07. Utilizando un espejo cóncavo se quiere proyectar la imagen de un objeto de 1 cm sobre una pantalla plana, situada a 2m del objeto, de modo que la imagen sea invertida y de 3 cm de altura. Calcular:

a) Las distancias del objeto y de la imagen al espejo, efectuando su construcción geométrica.

b) El radio del espejo y la distancia focal.

08. Un rayo de luz monocromática incide sobre una cara lateral de un prisma de vidrio, de índice n²=2. El ángulo del prisma es 60°.Calcular:

a) El ángulo de emergencia a través de la segunda cara lateral si el ángulo de incidencia es de 30°.

b) El ángulo de incidencia para que el ángulo de emergencia del rayo sea 90º.

En los dos casos hay que hacer un esquema gráfico de la marcha del rayo.

09. Sobre una lámina transparente de índice de refracción 1,5 y 5 cm de espesor incide un rayo luminoso formando 30º con la normal a la cara. Calcular:

a) El ángulo que forma con la normal el rayo que emerge de la lámina. Hacer la construcción geométrica correspondiente.

b) La distancia recorrida por el rayo dentro de la lámina.

10. Una lente convergente forma una imagen real, invertida y 4 veces mayor. Si se acerca el objeto 3 cm hacia la lente, la imagen que se obtiene es virtual, derecha y con el mismo aumento en valor absoluto. Calcular:

a) La distancia focal imagen y la potencia de la lente.

b) Las distancias del objeto a la lente en los dos casos citados.

c) Las respectivas distancias imagen.

d) Las construcciones geométricas correspondientes.