taller,ejercicios y ejemplos sobre optica
Taller
1.Una persona padece presbicia. Tiene el punto próximo situado a 0'75 m del ojo y el remoto a 5 m. ¿ Entre qué valores extremos debe variar la potencia de unas gafas multifocales que le permitan ver bien de cerca y de lejos?
2. ¿Cuánto vale el radio de curvatura de las superficies de una lente biconvexa simétrica de 5 D de potencia y 1,45 de índice de refracción?
3. ¿Cuál esla potencia óptica de una lente bicóncava con un índice de refracción de 1,4 y ambos radios de curvatura iguales a 5cm?
4. Sea una lupa de 5D. Situamos un objeto luminoso 40cm por delante de la lente. Calcule la posición donde se forma la imagen.
5. Calcule la potencia de una lente plano convexa de 50cm de radio fabricada con un vidrio de índice de refracción n= 1,5
6. Ante un espejo cóncavo de 80 cm de radio y a 2 m de distancia se coloca un objeto de 10 cm de altura.Calcula la distancia focal, la posición de la imagen y su tamaño
7. Las lentes delgadas siguientes están hechas de vidrio con un índice de refracción de 1.5. Hacer un esquema de cada lente y hallar su distancia focal en aire: (a) biconvexa, r1 = 10cm y r2 = - 21cm; (b) plano-convexa, r1 = -21cm y r2 = +10cm; (c) bicóncava, r1= -10cm; r2 = +10cm; (d) plano-cóncava, r 1 = y r 2 = +20cm.
8. Una lente delgada convergente de 10 cm de distancia focal se utiliza para obtener una imagen el doble de grande que un objeto pequeño. Hallar las distancias objeto e imagen si (a) la imagen ha de estar derecha y (b) si ha de ser invertida. Dibujar para cada caso un diagrama de rayos.
9. Dos lentes convergentes, cada una de ellas de 10cm de distancia focal, están separadas en 35cm. Un objeto esta a 20cm a la izquierda de la primera lente, (a ) Hallar la posición de la imagen final utilizando un diagrama de rayos y la ecuación de las lentes delgadas, (b) ¿La imagen es real o virtual? ¿Derecha o invertida? (c) ¿Cuál es la amplificación lateral total de la imagen?
10. Uno de los telescopio de Galileo consta de dos lentes, Objetivo y Ocular, hachas del mismo vidrio, con las siguientes caracteristicas:Objetivo: plano-convexa con distancia focal imagen de 980mm y cara convexa con radio de curvatura de 535mm. Ocular: bicóncaca simétrica de -47.5mm de distancia focal imagen.a) Calcule al potencia de cada lente.b) Halle el índice de refracción de vidrio y determine los radios de curvatura de la lente ocular.c) El foco objeto del Ocular esta justo en el foco imagen del Objetivo. Halle la longitud del telescopio (distancia entre lentes) y encuentre dónde se forma la imagen de una estrella (en infinito) a través del telescopio.
11. Una lente con una cara cóncava de 17cm de radio y la otra convexa de 8 cm de radio tiene una distancia focal en aire de 27,5cm. Cuando se coloca en un liquido de índice de refracción desconocido, la distancia focal aumenta a 109cm. ¿Cuál es el índice de refracción del liquido?
12.El radio de curvatura de un espejo cóncavo es R=1,2m. Se sitúa un objeto de 12cm de altura por delante de él y a 90cm de distancia. ¿Dónde se forma la imagen? ¿Cuál es su tamaño?
13. Hallar ( a) la distancia focal y ( b) la potencia de una lente que producirá una imagen a 80cm del ojo de un libro que está a 30cm del mismo.
14. Una persona miope no puede enfocar claramente objetos que están a una distancia superior a 225 cm de su ojo. ¿Qué potencia deberán tener las lentes necesarias para poder ver objetos distantes claramente?
15. El objetivo de un microscopio tiene una distancia focal de 0,5cm. Forma una imagen a 16cm de su segundo punto focal. ¿Cuál es el poder amplificador para una persona cuyo punto próximo está a 25cm si la distancia focal del ocular es 3cm?
16. La lente objetivo de un anteojo refractor del Observatorio de Yerkes tiene una distancia focal de 19,5m. Se utiliza para examinar la Luna, que subtiende un ángulo de 0,009rad aproximadamente. ¿Cuál es el diámetro de la imagen de la Luna formado por el objetivo?