Óptica

a) i) Construya la imagen formada en un espejo cóncavo para un objeto situado a una distancia del espejo mayor que su radio de curvatura, explicando el trazado de rayos correspondiente. ii) Indique y justifique las características de la imagen.

b) Un objeto de 4 cm se sitúa a 36 cm de una lente delgada convergente de distancia focal 12 cm. i) Calcule la posición y el tamaño de la imagen, indicando el criterio de signos aplicado. ii) Realice el trazado de rayos e indique las características de la imagen.

a) Realice el trazado de rayos para un objeto situado a la izquierda del foco imagen de una lente delgada divergente. ii) Justifique las características de la imagen formada.

b) Un lente delgada convergente, de 10 cm de distancia focal, forma una imagen de 4 cm de altura situada a 10 cm a la izquierda de la lente. i) Calcule la posición y el tamaño del objeto, indicando el criterio de signos aplicado. ii) Realice el trazado de rayos e indique las características de la imagen

a) Un rayo de luz pasa del aire a otro medio con un índice de refracción mayor. Razone cómo cambian el ángulo con la normal, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación.

b) Un haz de luz con una longitud de onda de 5,5 · 10^-7 m que se propaga a través del aire incide sobre la superficie de un material transparente. El haz incidente forma un ángulo de 40⁰ con la normal, mientras que el haz refractado forma un ángulo de 26⁰ con la normal. i) Realice un esquema con la trayectoria de los rayos y calcule el índice de refracción del material. ii) Determine razonadamente su longitud de onda en el interior del mismo.

n_aire= 1 ; c= 3 · 10⁸ m s^-1

a) Un rayo de luz monocromática duplica su velocidad al pasar de un medio a otro. i) Represente la trayectoria de un rayo que incide con un ángulo no nulo respecto a la normal, y justifique si puede producirse el fenómeno de la reflexión total. ii) Determine razonadamente la relación entre las longitudes de onda en ambos medios.

b) Un rayo de luz de 8,22 · 10¹⁴ Hz se propaga por el interior de un líquido con una longitus de onda de 1,46 · 10^-7 m. i) Calcule su longitud de onda en el aire. ii) Calcule la velocidad del rayo en el líquido y el índice de refracción del líquido. Iii) Si el rayo se propaga por el líquido e incide en la superficie de separación con el aire con un ángulo de 10⁰ respecto a la normal, realice un esquema con la trayectoria de los rayos y calcule los ángulos de refracción y de reflexión.

n_aire= 1 ; c= 3 · 10⁸ m s^-1

a) Con una lente delgada queremos obtener una imagen virtual mayor que el objeto. Realice razonadamente el trazado de rayos correspondiente, justifique qué tipo de lente debemos usar y dónde debe estar situado el objeto.

b) Sobre una pantalla se desea proyectar la imagen de un objeto que mide 5 cm de alto. Para ello contamos con una lente delgada convergente, de distancia focal 20 cm, y una pantalla situada a la derecha de la lente, a una distancia de 1 m. i) Indique el criterio de signos usado y determine a qué distancia de la lente debe colocarse el objeto para que la imagen se forme en la pantalla. ii) Determine el tamaño de la imagen. Iii) Construya gráficamente la imagen del objeto, formada por la lente, realizando el trazado de rayos.