a) Realice y explique el trazado de rayos para un objeto situado entre el foco objeto y una lente convergente. Justifique las características de la imagen.
b) Un objeto de 30 cm de altura se coloca a 2 m de distancia de una lente delgada divergente. La distancia focal de la lente es de 50 cm. Indicando el criterio de signos aplicado, calcule la posición y el tamaño de la imagen formada. Realice razonadamente el trazado de rayos y justifique la naturaleza de la imagen.
a) Razone y justifique la veracidad o falsedad de las siguientes frases: i) Cuando la luz pasa de un medio a otro experimenta un aumento de su velocidad si el segundo medio tiene un índice de refracción mayor que el primero. ii) la reflexión total de la luz en la superficie de separación de dos medios puede producirse cuando el índice de refracción del segundo medio es mayor que el del primero.
b) Un rayo de luz con componentes azul y roja de longitudes de onda en el aire de 4,5 · 10-7 m y 6,9 · 10-7 m, respectivamente, incide desde el aire sobre una placa de un determinado material con un ángulo de 400 respecto a la normal a la superficie de la placa. i) Mediante un esquema, y de manera razonada, indique la trayectoria de los rayos azul y rojo, tanto en el aire como en el material. ii) Deduzca cuál de las dos componentes (azul o roja ) se propaga más rápidamente en el interior de la lámina. iii) Determine las frecuencias de los rayos en el aire.
c= 3 · 108 m s-1 ; naire = 1 ; nmaterial(azul)=1,47 ; nmaterial(rojo)=1,44
a) Con una lente queremos obtener una imagen virtual mayor que el objeto. Razone, realizando además el trazado de rayos correspondiente, qué tipo de lente debemos usar y dónde debe estar situado el objeto.
b) Un objeto de 30 cm de alto se encuentra a 60 cm delante de un una lente divergente de 40 cm de distancia focal. i) Calcule la posición de la imagen. ii) Calcule el tamaño de la imagen. iii) Explique, con la ayuda de un diagrama de rayos, la naturaleza de la imagen formada. Justifique sus respuestas.
a) Un rayo de luz monocromática pasa de un medio de índice de refracción n1 a otro con índice de refracción n2 , siendo n1 < n2 . Razone y justifique la veracidad o falsedad de las siguientes frases : i) La velocidad de dicho rayo aumenta al pasar del primer medio al segundo. ii) La longitud de onda del rayo es mayor en el segundo medio.
b) Sea un recipiente que contiene agua que llega hasta una altura de 0,25 m, y sobre la que se ha colocado una capa de aceite. Procedente del aire, incide sobre la capa de aceite un rayo de luz que forma un ángulo de 500 con la normal a la superficie de separación aire-aceite. i) Haga un esquema de la trayectoria que sigue el rayo en los diferentes medios (aire, aceite y agua), en el que se incluyan los valores de los ángulos que forman con la normal los rayos refractados en el aceite y en el agua. ii) Calcule la velocidad de la luz en el agua.
c = 3 · 108 ms-1 ; naire=1 ; naceite= 1,47 ; nagua= 1,33
Una onda electromagnética tiene en el vacío una longitud de onda de 5•10-7 m .
a) Explique qué es una onda electromagnética y determine la frecuencia y el número de onda de la onda indicada.
b) Al entrar la onda en un medio material su velocidad se reduce a 3c/4. Determine el índice de refracción del medio y la frecuencia y la longitud de onda en ese medio.
c= 3. 10 8 m/s
a) Un rayo pasa de un medio a otro donde su longitud de onda es mayor. i) Indique cómo varían la frecuencia y la velocidad de propagación. ii) Realice un esquema indicando si el haz refractado se aleja o se acerca de la normal.
b) Un rayo de luz incide sobre la superficie que separa dos medios de índices de refracción n1=2,37 y n2 desconocido con un ángulo de incidencia de 16 o y uno de refracción de 30 0. i)Haga un esquema del proceso y determine n2. ii) Calcule a partir de qué ángulo de incidencia no se produce refracción.
a) Determine, mediante trazado de rayos, la imagen que se produce en una lente convergente para un objeto situado a una distancia de la lente: i) Entre una y dos veces la distancia focal, ii) A más de dos veces la distancia focal. Indique, razonadamente, la naturaleza de la imagen en ambos casos.
b) Situamos un objeto de 0,4 m de altura a 0,2 m de una lente convergente de 0,6 m de distancia focal. i) Realice la construcción geométrica del trazado de rayos. ii) Calcule de forma razonada : la posición, el tamaño y la naturaleza de la imagen formada.
a) Razone la veracidad o falsedad de las siguientes frases utilizando, si procede, algún ejemplo: i) El espectro electromagnético está formado sólo por las ondas electromagnéticas que podemos percibir con nuestra vista. ii) Si al iluminar un objeto con luz blanca, lo vemos de color rojo, es debido a que el objeto absorbe las tonalidades rojas de la luz.
b) Un rayo de luz monocromático de frecuencia 6·1014 Hz incide con un ángulo de 35º sobre la superficie de separación de dos medios con diferente índice de refracción. Sabiendo que la luz viaja por el primer medio a una velocidad de 2 , 4 · 108 m s-1 y que la longitud de onda en el segundo medio es de 5 · 10-7 m: i) Calcule el ángulo de refracción. ii) Determine el ángulo límite de incidencia a partir del cual se produciría la reflexión total.
c = 3 · 108 m s-1
a) Construya, razonadamente, la imagen de un objeto situado entre f y 2f delante de una lente divergente. A partir de la imagen obtenida indique, razonadamente, las características de la misma: real o virtual, si está derecha o invertida y su tamaño.
b) Situamos delante de una lente convergente un objeto que genera una imagen que se forma a 1 m delante de la lente, siendo la misma de tamaño 0,5 m. Si la distancia focal vale 2 m, calcule: i) La distancia a la que se encuentra el objeto de la lente. ii) Tamaño del objeto indicando si está derecho o invertido con respecto a la imagen.
a) Construya, razonadamente, la imagen de un objeto situado entre el foco y el centro de una lente convergente. A partir de la imagen obtenida indique, razonadamente, las características de la misma: real o virtual, si está derecha o invertida y su tamaño.
b) A 2 m delante de una lente divergente se sitúa un objeto de tamaño 0,5 m. Si la distancia focal es de 1 m, calcule: i) La distancia de la imagen a la lente indicando si es real o virtual. ii) Tamaño de la imagen indicando si está derecha o invertida
Solución apartado a) : Ver el caso 5 de la entrada de teoría aquí
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