Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Departamento de Química

Sede Trelew FÍSICA II

Trabajo Práctico Nº 2 Reflexión y refracción en superficies esféricas

1- Reflexión y refracción en superficies esféricas 1º) Un espejo para afeitarse, cóncavo, tiene un radio de 240 mm. Al mirarse en él desde una distancia de 60 mm, (a) ¿dónde parece estar su cara? (b) Un lunar de 5mm, ¿de qué tamaño se verá? 2º) En los almacenes se utilizan espejos convexos para conseguir un amplio margen de observación y vigilancia con un espejo de tamaño razonable. El espejo indicado en la figura permite a una dependienta situada a 5 m del mismo, inspeccionar el local entero. Tiene un radio de curvatura de 1,2 m. (a) Si un cliente está a 10 m, ¿a qué distancia de la superficie del espejo está su imagen? (b) ¿La imagen está detrás o delante del espejo? (c) Si el cliente mide 2 m, ¿qué altura tendrá su imagen? 3º) Un dentista desea un espejo que le produzca una imagen derecha con una amplificación de 5,5 cuando esté situado a 2,1 cm del cliente. (a) ¿Cuál deberá ser el radio del espejo? (b) ¿Deberá ser cóncavo o convexo? 4º) (a) Completar la siguiente tabla, donde cada columna se refiere a un caso de espejo esférico. (b) Verificar los resultados por análisis gráficos. Las distancias están en cm. Si un número no tiene signo más o menos delante de él, es que puede tener cualquier signo. Caso Tipo f r i o m I. real? I. derecha?

A

B

cóncavo 20

C

D

E

F

+20

H

20 -40 -10

+10

G cóncavo

+10 +1 No

+30

+60 -0,5

40 4 +0,10

+24 0,50 No

5º) Dentro de una pecera esférica de r = 15 cm llena de agua (n = 1,33) se encuentra un pez. El pez mira a través de la pecera y ve un gato sentado sobre la mesa con su nariz a 10 cm de la pecera. ¿En dónde está la imagen de la nariz del gato y cual es su amplificación?

1

6º) Completar la tabla siguiente para superficies de refracción esféricas. Todas las distancias están en mm. Tomar n1 = 1 y n2 = 1,33. Suponer que todos los rayos son paraxiales.

A B C D

Tipo

Radio

Convexa Plana

-90 -480

Distancia Objeto +15 +300 +120 +96

Distancia imagen -19

¿Imagen real? No

¿Imagen invertida? No

-96

2- Lentes delgadas 7º) Una lente plano-convexa debe tener una distancia focal de 240 mm y debe hacerse con un vidrio de índice de refracción n = 1,675. ¿Qué radio de curvatura debería tener dicha lente? 8º) Una lente bicóncava de n = 1,45 tiene sus radios de 30 cm y 25 cm. Se sitúa un objeto a 80 cm a la izquierda de la lente. Hallar (a) la distancia focal de la misma, (b) la posición de la imagen y (c) su amplificación. (d) ¿La imagen es real o virtual? ¿Derecha o invertida? 9º) Si una lente tiene una potencia de -2,5 dioptrías, ¿cuál es su distancia focal?

3- El ojo como sistema óptico - Instrumentos ópticos 10º) La distancia del cristalino a la retina es de aproximadamente 2,5 cm. Averiguar entre qué valores está la potencia del sistema córnea-cristalino en una persona normal. 11º) ¿Dónde está el punto próximo de un ojo para el cual se recetaron lentes de +2 D? 12º) ¿Dónde está el punto remoto de un ojo para el cual se recetaron lentes de -0,5 D? 13º) Un objeto se ubica a 21 cm de una lente biconvexa de f = 12 cm. (a) ¿Dónde se forma la imagen? (b) ¿Cómo la describiría? Esta imagen es usada como objeto virtual por un espejo cóncavo ubicado a una distancia 4f de la lente. (c) ¿Dónde se forma la imagen final y cómo es con respecto al objeto inicial? (d) Calcular el aumento lateral. 14º) La distancia focal del ocular de un microscopio es de 18 mm y la distancia focal del objetivo es de 8 mm. La distancia entre el objetivo y el ocular es de 19,7 cm. La imagen final formada por el ocular está en el infinito. (a) ¿Cuál es la distancia del objetivo al objeto que se estudia? (b) ¿Cuál es la magnitud del aumento lineal que el objetivo produce? (c) ¿Cuál es el aumento angular total del microscopio? (d) Representar gráficamente la situación.

2