Óptica - acceso a la universidad.pdf

5/19/2018 PTICA - ACCESO A LA UNIVERSIDAD.pdf

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FSICAde

2 de BACHILLERATO

PTICA -GEOMTRICA-

EJERCICIOS RESUELTOS

QUE HAN SIDO PROPUESTOS EN LOS EXMENES DELAS PRUEBAS DE ACCESO A ESTUDIOS UNIVERSITARIOS

EN LA COMUNIDAD DE MADRID

(1996 2014)

DOMINGO A. GARCA FERNNDEZDEPARTAMENTO DE FSICA Y QUMICA

I.E.S. EMILIO CASTELARMADRID

Inscrito en el Registro de la Propiedad Intelectual de la Comunidad de Madrid. Referencia: 16 / 2013 / 6357


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Este volumen comprende 91 ejercicios -38 cuestiones, 19 preguntas y

34 problemas- resueltos de PTICA -GEOMTRICA- que han sido propuestos en57 exmenes de FSICA de las Pruebas de acceso a estudios universitarios enla Comunidad de Madrid entre los aos 1996 y 2014, en las siguientes convocatorias:

AO

E X A M E N

Modelo JUNIO SEPTIEMBRE

Cuestiones Problemas Cuestiones Problemas Cuestiones Problemas

1996 1 1

1997 1 1 1

1998 1 1 1

1999 1 1

2000 1 1 1 1

2001 1 1 1 1 1

2002 1 1 1 1 1

2003 1 1 1 1

2004 1 1 1 1 1 1

2005 1 1 1 1

2006 1 1 1 1 1 12007 1 1 1 1 1

2008 1 1 1 1 1

2009 1 1 1 1 1

2010

Fase General

1

1 1 1 1

Fase Especfica 1 1 1

Coincidencia 1 1

2011Fase General

1 12

Fase Especfica

Coincidencia 1

Contina en la pgina siguiente.

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AO

E X A M E N

Modelo JUNIO SEPTIEMBRE

Preguntas Preguntas Preguntas

2012 2 2 2

2013

Fase General

12 2

Fase Especfica

Coincidencia 2

2014

Fase General

22

Fase Especfica

Coincidencia 2

Para poder acceder directamente a la resolucin de un ejercicio hay que colocarseen la fecha que aparece despus de su enunciado y, una vez all, hacer: CLIC conel ratn.

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ENUNCIADOS

Cuestiones

1 a) Enuncie las Leyes de la reflexin y de la refraccin de la luz y efecte los esquemas grficos correspondientes.

b) Defina el concepto de ngulo lmite y explique el fenmeno de reflexin total.Junio 2010 (Fase General)

2 Una superficie plana separa dos medios de ndices de refraccin distintos n1y n2. Un rayode luz incide desde el medio de ndice n1. Razone si son verdaderas o falsaslas afirmaciones siguientes:a) El ngulo de incidencia es mayor que el ngulo de reflexin.

b) Los ngulos de incidencia y de refraccin son siempre iguales.c) El rayo incidente, el reflejado y el refractado estn en el mismo plano.d) Si n1> n2se produce reflexin total para cualquier ngulo de incidencia.

Junio 2007

3 Una superficie de discontinuidad plana separa dos medios de ndice de refraccin n1y n2.Si un rayo incide desde el medio de ndice n1, razone si las siguientes afirmaciones sonverdaderas o falsas:

a) Si n1> n2el ngulo de refraccin es menor que el ngulo de incidencia.b) Si n1 < n2 a partir de un cierto ngulo de incidencia se produce el fenmeno dereflexin total.

Septiembre 2002

4 a) Defina el concepto de ngulo lmite y determine su expresin para el caso de dos medios de ndices de refraccin n1y n2, si n1> n2 .

b) Sabiendo que el ngulo lmite definido entre un medio material y el aire es 60,determine la velocidad de la luz en dicho medio.

Dato: Velocidad de la luz en el vaco: c = 3 108ms1.

Septiembre 2004

5 a) Un rayo luminoso que se propaga en el aire incide sobre el agua de un estanque con un ngulo de 30. Qu ngulo forman entre s los rayos reflejado y refractado?.

b) Si el rayo luminoso se propagase desde el agua hacia el aire, a partir de qu valordel ngulo de incidencia se presentar el fenmeno de reflexin total?.

Dato: ndice de refraccin del agua = 4/3 .Junio 2000

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Ejercicios de acceso a la Universidad Cuestiones de ptica -Geomtrica-

6 Un rayo de luz se propaga desde el aire al agua, de manera que el rayo incidente formaun ngulo de de 30 con la normal a la superficie de separacin aire-agua, y el rayorefractado forma un ngulo de 128 con el rayo reflejado.

a) Determine la velocidad de propagacin de la luz en el agua.b) Si el rayo luminoso invierte el recorrido y se propaga desde el agua al aire, a partirde qu ngulo de incidencia se produce la reflexin total?.

Dato: Velocidad de la luz en el vaco: c = 3 108ms1.Septiembre 2010 (Fase Especfica)

7 Un rayo de luz monocromtica se propaga desde el agua hacia el aire.a) A partir de qu valor del ngulo de incidencia en la superficie de separacin de

ambos medios se presenta el fenmeno de reflexin total?. Cmo se denominadicho ngulo?.

b) Cunto vale la velocidad de propagacin del rayo de luz en el agua?.Datos: ndice de refraccin del agua: na =

3

4

ndice de refraccin del aire: n = 1Velocidad de la luz en el vaco: c = 3 108ms1.

Septiembre 2011

8 Un buceador enciende una linterna debajo del agua (ndice de refraccin: 1,33) y dirigeel haz luminoso hacia arriba formando un ngulo de 40 con la vertical.a) Con qu ngulo emerger la luz del agua?.

b) Cul es el ngulo de incidencia a partir del cual la luz no saldr del agua?.Efecte esquemas grficos en la explicacin de ambos apartados.

Septiembre 2006

9 Un rayo de luz monocromtica que se propaga en un medio de ndice de refraccin 1,58penetra en otro medio de ndice de refraccin 1,23 formando un ngulo de incidencia de 15(respecto a la normal) en la superficie de discontinuidad entre ambos medios.a) Determine el valor del ngulo de refraccin correspondiente al ngulo de incidencia

anterior. Haga un dibujo esquemtico.

b) Defina ngulo lmite y calcule su valor para este par de medios. Junio 2001

10 Una lmina de vidrio (ndice de refraccin: n = 1,52) de caras planas y paralelas y espesor dse encuentra entre el aire y el agua. Un rayo de luz monocromtica de frecuencia 5 1014Hzincide desde el agua en la lmina. Determine:a) las longitudes de onda del rayo en el agua y en el vidrio;

b) el ngulo de incidencia en la primera cara de la lmina a partir del cual se producereflexin total interna en la segunda cara.

Datos. ndice de refraccin del agua: nagua = 1,33

Velocidad de la luz en el vaco: c = 3 108ms1.Junio 2008

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11 a) Qu diferencias existen entre una imagen real y una imagen virtual formadas porun sistema ptico centrado?.

b) Realiza un ejemplo de construccin geomtrica para cada una de ellas utilizando

espejos esfricos. Explica qu tipo de espejo esfrico puedes emplear en cada caso.Septiembre 1997

12 a) En un sistema ptico centrado formado por espejos, qu caractersticas presentan las imgenes reales y las virtuales?.

b) Ponga un ejemplo de cada una de ellas utilizando espejos esfricos. Explique el tipode espejo esfrico utilizado en cada caso.

Septiembre 2011

13 a) Puede un espejo cncavo producir una imagen virtual, derecha y menor que el objeto?.

b) Puede una lente convergente producir una imagen real, invertida y mayor queel objeto?.

Justifique la respuesta en cada caso mediante un diagrama de rayos.Modelo 2008

14 Qu tipo de imagen se obtiene con un espejo esfrico convexo?; y con una lente esfricadivergente?. Efecte las construcciones geomtricas adecuadas para justificar las respuestas.El objeto se supone real en ambos casos.

Modelo 2001 y Junio 2004

15 Se sita un objeto de 3,5 cm delante de la superficie cncava de un espejo esfrico de

distancia focal 9,5 cm y se produce una imagen de 9,5 cm.a) Calcule la distancia a la que se encuentra el objeto de la superficie del espejo.

b) Realice el trazado de rayos y determine si la imagen formada es real o virtual.Junio 2011

16 a) Explique la posibilidad de obtener una imagen derecha y mayor que el objeto mediante un espejo cncavo, realizando un esquema con el trazado de rayos. Indique si la imagen es real o virtual.

b) Dnde habra que colocar un objeto frente a un espejo cncavo de 30 cm de radiopara que la imagen sea derecha y de doble tamao que el objeto?.

Junio 2009

17 Un objeto luminoso se encuentra delante de un espejo esfrico cncavo. Efectela construccin geomtrica de la imagen e indique su naturaleza si el objeto est situadoa una distancia igual, en valor absoluto, a:a) la mitad de la distancia focal del espejo;

b) el triple de la distancia focal del espejo.Junio 2002

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18 Un espejo esfrico cncavo tiene un radio de curvaturaR. Realice el diagrama de rayos paraconstruir la imagen de un objeto situado delante del espejo a una distancia igual a:a) el doble del radio de curvatura;

b) un cuarto del radio de curvatura.Indique en cada caso la naturaleza de la imagen formada.Septiembre 2010 (Fase General)

19 Calcule a qu distancia debe colocarse un objeto a la izquierda del vrtice de un espejocncavo cuyo radio de curvatura es de 12 cm para que su imagen sea tres veces mayor queel objeto. Interprete los posibles resultados y efecte las construcciones geomtricascorrespondientes.

Modelo 1999

20 La distancia focal de un espejo esfrico es de 20 cm en valor absoluto. Si se coloca un objetodelante del espejo a una distancia de 10 cm de l, determine la posicin y la naturaleza dela imagen formada en los dos casos siguientes:a) el espejo es cncavo;

b) el espejo es convexo.Efecte la construccin geomtrica de la imagen en ambos casos.

Septiembre 2009

21 Un espejo esfrico convexo proporciona una imagen virtual de un objeto que se encuentra

a 3 m del espejo con un tamao5

1del de la imagen real.

a) Realice el trazado de rayos y determine la distancia a la que se forma la imagenvirtual del espejo.

b) Determine el radio de curvatura del espejo.Septiembre 2011 (Materias coincidentes)

22 a) Si un objeto se sita a una distancia de 2 cm delante de una lente convergente o delante de un espejo cncavo, ambos de distancia focal 5 cm en valor absoluto,

cmo estn relacionados los aumentos laterales y las posiciones de las imgenes que la lente y el espejo producen de dicho objeto?.b) Realice el trazado de rayos en ambos casos.

Modelo 2009

23 Sobre una lmina transparente de ndice de refraccin 1,5 y de 1 cm de espesor, situada enel vaco, incide un rayo luminoso formando un ngulo de 30 con la normal a la cara.Calcule:a) El ngulo que forma con la normal el rayo que emerge de la lmina. Efecte

la construccin geomtrica correspondiente.

b) La distancia recorrida por el rayo dentro de la lmina.Junio 2005

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24 Sobre una lmina de vidrio de caras planas y paralelas, de espesor 2 cm y de ndice derefraccin n = 3/2, situada en el aire, incide un rayo de luz monocromtica con un nguloi= 30.

a) Compruebe que el ngulo de emergencia es el mismo que el ngulo de incidencia.b) Determine la distancia recorrida por el rayo dentro de la lmina y el desplazamientolateral del rayo emergente.

Septiembre 2000

25 Se tiene un prisma ptico de ndice de refraccin1,5 inmerso en el aire. La seccin del prismaes un tringulo rectngulo issceles comomuestra la figura.

Un rayo luminoso incide perpendicular-mente sobre la cara AB del prisma.

a) Explique si se produce o no reflexin totalen la cara BC del prisma.

b) Haga un esquema grfico de la trayectoriaseguida por el rayo a travs del prisma.Cul es la direccin del rayoemergente?.

Septiembre 2005

26 Un rayo de luz monocromtica incide en el centro dela cara lateral de un cubo de vidrio inmerso en un mediode ndice de refraccin: 1,3.a) Determine el ngulo de incidencia del rayo

sabiendo que la luz emerge por el punto central dela cara superior, como muestra la figura.

b) Halle el ngulo de incidencia mximo en la caralateral para que se produzca reflexin total enla cara superior.

Dato: ndice de refraccin del vidrio: nv= 1,5.

Junio 2010 (Materias coincidentes)

27 a) Explique qu son una lente convergente y una lente divergente. Cmo estn situados los focos objeto e imagen en cada un a de ellas?.

b) Qu es la potencia de una lente y en qu unidades se acostumbra a expresar?.

Septiembre 2003

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B

A C


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28 a) Defina para una lente delgada los siguientes conceptos: foco objeto, foco imagen, distancia focal objeto y distancia focal imagen.

b) Dibuje para los casos de lente convergente y de lente divergente la marcha de

un rayo que pasa (l o su prolongacin) por:b1) el foco objeto;b2) el foco imagen.

Septiembre 2001

29 Explique mediante construcciones geomtricas qu posiciones debe ocupar un objeto,delante de una lente delgada convergente, para obtener:a) una imagen real de tamao menor, igual o mayor que el objeto;

b) una imagen virtual. Cmo est orientada esta imagen y cul es su tamaoen relacin con el objeto?.

Modelo 2002

30 Delante de una lente convergente se coloca un objeto perpendicularmente a su eje ptico.a) A qu distancia de la lente debe colocarse para obtener una imagen de igual tamao

e invertida?. Cul es la naturaleza de esta imagen?.b) A qu distancia de la lente debe colocarse para obtener una imagen de doble tamao

y derecha?. Cul es la naturaleza de esta imagen?.Efecte la construccin geomtrica en ambos apartados.

Modelo 2005

31 En qu posicin debe colocarse un objeto delante de una lente esfrica convergente paraproducir una imagen virtual?. Obtenga grficamente la imagen.

Septiembre 1998

32 Un objeto de 1 mm de altura se coloca a una distancia de 1 cm delante de una lenteconvergente de 20 dioptras.a) Calcule la posicin y tamao de la imagen formada, efectuando su construccin

geomtrica.b) Se podra recoger esta imagen en una pantalla?. Qu instrumento ptico constituye

la lente convergente utilizada de esta forma?.Modelo 2006

33 Una lente convergente tiene una distancia focal de 20 cm. Determine la posicin, naturalezay aumento de la imagen que produce dicha lente para un objeto que se encuentra delante deella a las siguientes distancias:a) 50 cm;

b) 15 cm.Realice el trazado de rayos en ambos casos.

Septiembre 2007 y Modelo 2010

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Ejercicios de acceso a la Universidad Cuestiones y Preguntas de ptica -Geomtrica-

34 Se dispone de una lente convergente de distancia focal: 15 cm. Determine la posiciny la naturaleza de la imagen formada por la lente si el objeto est situado delante de ella,a las siguientes distancias:

a) 40 cm;b) 10 cm.Realice el trazado de rayos en ambos casos.

Modelo 2011

35 Explique dnde debe estar situado un objeto respecto a una lente delgada para obteneruna imagen virtual y derecha:a) si la lente es convergente;

b) si la lente es divergente.Realice en ambos casos las construcciones geomtricas e indique si la imagen es mayor omenor que el objeto.

Junio 2006

36 Determine el tipo de imagen y el aumento lateral que se obtiene al situar un objeto delantede una lente divergente en los siguientes casos:a) el objeto se sita a una distancia igual al doble de la distancia focal;

b) el objeto se sita a una distancia la mitad de la distancia focal de la lente.Efecte la construccin geomtrica en ambos casos.

Modelo 2007

37 Un microscopio consta de dos lentes convergentes (objetivo y ocular).a) Explique el papel que desempea cada lente.

b) Realice un diagrama de rayos que describa el funcionamiento del microscopio.Septiembre 2008

38 a) Qu combinacin de lentes constituye un microscopio?. Explique mediante un esquema grfico su disposicin en el sistema.

b) Dibuje la marcha de los rayos procedentes de un objeto a travs del microscopio,de manera que la imagen final se forme en el infinito.

Modelo 2004

Preguntas

39 a) Defina el ndice de refraccin de un medio, indicando qu valores puede tomar, as como su unidad correspondiente.

b) Enuncie las Leyes de la reflexin y de la refraccin.Realice un dibujo explicativo de ambos fenmenos.

Junio 2013 (Materias coincidentes)

40 a) Cmo se define y dnde se encuentra el foco de un espejo cncavo?.b) Si un objeto se coloca delante de un espejo cncavo analice, mediante el trazado de

rayos, las caractersticas de la imagen que se produce si est ubicado entre el foco y

el espejo.Septiembre 2012

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Ejercicios de acceso a la Universidad Preguntas de ptica -Geomtrica-

41 Se sita un objeto delante de un espejo cncavo, a una distancia de ste mayor que su radiode curvatura.a) Realice el diagrama de rayos correspondiente a la formacin de la imagen.

b) Indiquelanaturalezadelaimagenysistaesde mayor omenortamaoqueel objeto.Junio 2014 (Materias coincidentes)

42 A 10 cm de distancia del vrtice de un espejo cncavo de 30 cm de radio se sita un objetode 5 cm de altura.a) Determine la altura y posicin de la imagen.

b) Construya la imagen grficamente, indicando su naturaleza.Junio 2013

43 Un objeto est situado a una distancia de 10 cm del vrtice de un espejo cncavo.Se forma una imagen real, invertida y tres veces mayor que el objeto.a) Calcule el radio de curvatura y la posicin de la imagen.

b) Construya el diagrama de rayos.Modelo 2014

44 Un objeto de 4 cm de altura se sita a 6 cm por delante de la superficie cncava de un espejoesfrico. Si la imagen obtenida tiene 10 cm de altura, es positiva y virtual:a) Cul es la distancia focal del espejo?.

b) Realice un diagrama de rayos del sistema descrito.Modelo 2012

45 Un objeto de 15 cm de altura se encuentra situado a 20 cm de un espejo convexocuya distancia focal es de 40 cm.a) Calcule la posicin y el tamao de la imagen formada.

b) Realice el trazado de rayos correspondiente.Junio 2012

46 Un objeto se encuentra delante de un espejo plano, a 70 cm del mismo.a) Calcule la distancia al espejo a la que se forma la imagen y su aumento lateral.

b) Realice el diagrama de rayos y explique si la imagen es real o virtual.Junio 2013 (Materias coincidentes)

47 a) Explique el fenmeno de la reflexin total y las condiciones en las que se produce.b) Calcule el ngulo a partir del cual se produce reflexin total entre un medio

material en el que la luz se propaga a una velocidad: v = 1,5 108ms1y el aire.Tenga en cuenta que la luz en su propagacin pasa del medio material al aire.

Datos: Velocidad de la luz en el vaco: c = 3 108ms1

ndice de refraccin del aire: n = 1 . Junio 2012

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Ejercicios de acceso a la Universidad Preguntas de ptica -Geomtrica-

48 Un rayo de luz cuya longitud de onda en el vaco es: = 5,9 107m se propaga porel interior de una fibra ptica de ndice de refraccin: ni= 1,5. Si la fibra ptica tieneun recubrimiento exterior cuyo ndice de refraccin es: ne= 1,0, determine:

a) La velocidad de propagacin y la longitud de onda del rayo en el interior dela fibra ptica.b) El ngulo de incidencia mnimo en la pared interna de la fibra para que el rayo que

incida sobre ella no salga a la capa externa.Dato: Velocidad de la luz en el vaco: c = 3,00 108ms1.

Modelo 2012

49 Se tiene un prisma rectangular de vidrio, de ndice de refraccin:1,48. Del centro de su cara Ase emite un rayo que forma un ngulo con el eje vertical del prisma, como muestra la figura. La anch ura

del prisma es de 20 cm, y la altura de 30 cm.a) Si el medio exterior es el aire, cul es el mximo

valor de para que el rayo no salga por la cara B?.Justifique la respuesta.

b) Si el medio exterior es agua, cul es el mximo valor de para que el rayo no salga por la caraB?. Para este valor de ,cul es el ngulo con el que emerge de la cara C?.

Datos: ndice de refraccin del aire: naire = 1ndice de refraccin del agua: nagua = 1,33.

Septiembre 2013

50 a) Explique, ayudndose de un diagrama de rayos, la formacin de imgenes por parte de una lente convergente. En concreto, detalle la naturaleza de la imagen en funcin de la posicin del objeto.

b) Explique cmo funciona una lupa: dnde se ha de colocar el objeto, qu tipo de lentese utiliza y qu tipo de imagen se forma.

Modelo 2013

51 Determine, basndose en el trazado de rayos, dnde hay que ubicar un objeto con respecto auna lente convergente para que:a) La imagen formada sea real e invertida.

b) La imagen formada sea virtual y derecha.Junio 2014

52 Un objeto de 5 cm de altura se encuentra a una distanciasde una lente convergente.La lente forma una imagen real e invertida del objeto. El tamao de la imagen es de 10 cm.La distancia focal de la lente es 10 cm.a) Determine la distancia a la que se encuentra el objeto de la lente.

b) Realice el diagrama de rayos del sistema.

Junio 2014

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Ejercicios de acceso a la Universidad Preguntas y Problemas de ptica -Geomtrica-

53 La lente de un proyector tiene una distancia focal de 0,5 cm. Se sita a una distanciade 0,51 cm de de la lente un objeto de 5 cm de altura. Calcule:a) La distancia a la que hay que situar la pantalla para observar ntida la imagen

del objeto.b) El tamao mnimo de la pantalla para que se proyecte entera la imagen del objeto.Junio 2013

54 Se quiere obtener una imagen derecha y virtual, de 25 cm de altura, de un objeto de 10 cmde altura, que se sita a una distancia de 1 m de una lente delgada.a) Calcule la potencia, en dioptras, de la lente que habra que usar, as como el tipo

de lente.b) Realice el diagrama de rayos correspondiente.

Septiembre 2013

55 Utilizando una lente convergente delgada que posee una distancia focal de 15 cm, se quiereobtener una imagen de tamao doble que el objeto. Calcule a qu distancia ha de colocarseel objeto respecto de la lente para que la imagen sea:a) Real e invertida.

b) Virtual y derecha.Modelo 2014

56 Una lente delgada convergente de 10 cm de distancia focal se utiliza para obteneruna imagen de tamao doble que el objeto. Determine a qu distancia se encuentranel objeto y su imagen de la lente si:a) la imagen es derecha;

b) la imagen es invertida.Realice en cada caso el diagrama de rayos.

Septiembre 2012

57 Una lente divergente forma una imagen virtual y derecha de un objeto situado 10 cm delantede ella. Si el aumento lateral es 0,4:a) Efecte el diagrama de rayos correspondiente.

b) Determine la distancia focal de la lente.Junio 2014 (Materias coincidentes)

Problemas

58 Un espejo esfrico, cncavo, ha de formar una imagen invertida de un objeto en forma deflecha, sobre una pantalla situada a una distancia de 420 cm delante del espejo. El objetomide 5 mm y la imagen ha de tener una altura de 30 cm. Determinar:a) a qu distancia del espejo debe colocarse el objeto;

b) el radio de curvatura del espejo.Efectuar la construccin geomtrica de la citada imagen.

Junio 1996

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Ejercicios de acceso a la Universidad Problemas de ptica -Geomtrica-

59 Por medio de un espejo cncavo se quiere proyectar la imagen de un objeto de tamao 1 cmsobre una pantalla plana, de modo que la imagen sea invertida y de tamao 3 cm.Sabiendo que la pantalla ha de estar colocada a 2 m del objeto, calcule:

a) las distancias del objeto y de la imagen al espejo, efectuando su construccingeomtrica;b) el radio del espejo y la distancia focal.

Septiembre 2003

60 Un espejo cncavo produce una imagen real de un objeto situado a 15 cm del mismo, siendola imagen dos veces mayor que el objeto.a) A qu distancia del espejo se formar la imagen si la distancia del objeto al espejo

se reduce a la mitad?.

b) Obtenga la imagen mediante trazado de rayos en ambas situaciones.Junio 2010 (Materias coincidentes)

61 Se tiene un espejo cncavo de 20 cm de distancia focal.a) Dnde se debe situar un objeto para que su imagen sea real y doble que el objeto?.

b) Dnde se debe situar el objeto para que la imagen sea doble que el objeto pero tengacarcter virtual?.

Efecte la construccin geomtrica en ambos casos.Septiembre 2006

62 Un espejo esfrico cncavo tiene un radio de 10 cm.a) Determine la posicin y el tamao de la imagen de un objeto de 5 cm de altura que

se encuentra frente al mismo, a la distancia de 15 cm. Cmo es la imagen obtenida?.Efecte la construccin geomtrica de dicha imagen.

b) Un segundo objeto de 1 cm de altura se sita delante del espejo, de manera quesu imagen es del mismo tipo y tiene el mismo tamao que la imagen del objetoanterior. Determine la posicin que tiene el segundo objeto respecto al espejo.

Septiembre 2007

63 Delante de un espejo cncavo de 1 m de radio y a una distancia de 0,75 m se colocaun objeto luminoso de tamao 10 cm.a) Determine la posicin, la naturaleza y el tamao de la imagen formada por el espejo.

b) Si desde la posicin anterior el objeto se acerca 0,5 m hacia el espejo, calculela posicin, la naturaleza y el tamao de la imagen formada por el espejo eneste caso.

Efecte la construccin geomtrica en ambos casos.

Modelo 2006

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64 Un objeto de tamao: 15 cm se encuentra situado a 20 cm de un espejo cncavo de distanciafocal: 30 cm.a) Calcule la posicin y el tamao de la imagen formada.

b) Efecte la construccin grfica correspondiente e indique cul es la naturaleza deesta imagen.

Si el espejo considerado fuese convexo en lugar de cncavo y del mismo radio:c) Cul sera la posicin y el tamao de la imagen formada?.d) Efecte la resolucin grfica en este ltimo caso, indicando la naturaleza de

la imagen formada.Junio 2010 (Fase General)

65 Un espejo esfrico convexo proporciona una imagen virtual de un objeto que se aproximaa l con velocidad constante. El tamao de dicha imagen es 1/10 del tamao del objetocuando ste se encuentra a 8 cm del espejo.a) A qu distancia del espejo se forma la correspondiente imagen virtual?.

b) Cul es el radio de curvatura del espejo?.c) Un segundo despus, el tamao de la imagen formada por el espejo es 1/5 del tamao

del objeto. A qu distancia del espejo se encuentra ahora el objeto?.d) Cul es la velocidad del objeto?.

Modelo 2004

66 En tres experimentos independientes un haz de luz de frecuencia: = 1015Hz incide desdecada uno de los materiales de la tabla sobre la superficie de separacin de stos con el aire,con un ngulo de incidencia de 20, producindose reflexin y refraccin.

Material Diamante Cuarzo Agua

ndice de refraccin 2,42 1,46 1,33a) Depende el ngulo de reflexin del material?. Justifique la respuesta.

b) En qu material la velocidad de propagacin de la luz es menor?. Determine en estecaso el ngulo de refraccin.

c) En qu material la longitud de onda del haz de luz es mayor?. Determine en estecaso el ngulo de refraccin.

d) Si el ngulo de incidencia es de 30, se producir el fenmeno de reflexin total enalguno(s) de los materiales?.

Septiembre 2010 (Fase General)

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67 Un rayo de luz roja que se propaga en el aire tiene una longitud de onda de 650 nm.Al incidir sobre la superficie de separacin de un medio transparente y penetrar en lla longitud de onda del rayo pasa a ser de 500 nm.

a) Calcule la frecuencia de la luz roja.b) Calcule el ndice de refraccin del medio transparente para la luz roja.c) Si el rayo incide desde el aire con un ngulo de 30 respecto a la normal, cul ser

el ngulo de refraccin en el medio transparente?.d) Si el rayo se propagara por el medio transparente en direccin hacia el aire,

cul sera el ngulo de incidencia a partir del cual no se produce refraccin?.Dato: Velocidad de la luz en el vaco: c = 3 108ms1.

Septiembre 2009

68 Un rayo de luz amarilla, emitido por una lmpara de sodio, tiene una longitud de onda en

el vaco de 589 109

m. Determinar:a) Su frecuencia.

b) Su velocidad de propagacin y su longitud de onda en el interior de una fibra decuarzo, cuyo ndice de refraccin es: n = 1,458.

c) El ngulo de incidencia mnimo para el rayo de luz que, propagndose por el interiorde la fibra de cuarzo, encuentra la superficie de discontinuidad entre el cuarzo yel aire y experimenta reflexin total.

Dato: Velocidad de la luz en el vaco: c = 3 108ms1.Septiembre 1996

69 Un rayo de luz, de longitud de onda en el vaco:0= 650 nm, incide desde el aire sobre el extremo deuna fibra ptica formando un ngulo con el eje de

la fibra (ver figura), siendo el ndice de refraccin n1dentro de la fibra: 1,48.a) Cul es la longitud de onda de la luz dentro

de la fibra?.b) La fibra est revestida de un material de

ndice de refraccin: n2 = 1,44. Cul esel valor mximo del ngulo para que

se produzca reflexin total interna enP?.Junio 2010 (Fase Especfica)

70 Una lmina de vidrio de caras planas y paralelas, situada en el aire, tiene un espesor de 8 cmy un ndice de refraccin n = 1,6. Calcular para un rayo de luz monocromtica que incide enla cara superior de la lmina con un ngulo de 45:a) los valores del ngulo de refraccin en el interior de la lmina y del ngulo de

emergencia correspondiente;b) el desplazamiento lateral experimentado por el citado rayo al atravesar la lmina.c) Dibujar la marcha geomtrica del rayo.

Junio 1997

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n2

n1

P


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71 Sobre una lmina de vidrio de caras planas y paralelas de 3 cm de espesor y situada enel aire incide un rayo de luz monocromtica con un ngulo de incidencia de 35.

La velocidad de propagacin del rayo en la lmina es3

2c, siendo cla velocidad de la luz en

el vaco.a) Determine el ndice de refraccin de la lmina.

b) Compruebe que el rayo emerger de la lmina y determine el ngulo de emergencia.c) Dibuje la marcha del rayo a travs de la lmina.d) Calcule la distancia recorrida por el rayo dentro de la lmina.

Modelo 2009

72 Un rayo de luz monocromtica incide sobre una cara lateral de un prisma de vidrio,

de ndice de refraccin n = 2 . El ngulo del prisma es = 60. Determine:a) El ngulo de emergencia a travs de la segunda cara lateral si el ngulo de incidencia

es de 30. Efecte un esquema grfico de la marcha del rayo.b) El ngulo de incidencia para que el ngulo de emergencia del rayo sea 90.

Junio 2004

73 Se construye un prisma ptico de ngulo A con un vidrio de ndice de refraccin n = 2 .Sabiendo que el rayo que incide perpendicularmente en la primera cara lateral del prismatiene un ngulo de emergencia de 90 a travs de la segunda cara lateral y que el prisma estinmerso en el aire, determine:

a) el ngulo A del prisma;b) el valor del ngulo de desviacin mnima.Dibuje la marcha del rayo en ambos casos.

Modelo 2008

74 El ngulo de desviacin mnima en un prisma ptico es de 30. Si el ngulo del prisma esde 50 y ste est situado en el aire, determine:a) el ngulo de incidencia para que se produzca la desviacin mnima del rayo;

b) el ndice de refraccin del prisma.Septiembre 1998

75 Sobre la cara lateral de un prisma de vidrio, de ndice de refraccin 1,4 y ngulo enel vrtice 50, incide un rayo de luz con un ngulo de 20. Determine:a) el ngulo de desviacin sufrido por el rayo;

b) el ngulo de desviacin mnima que corresponde a este prisma.El prisma se encuentra situado en el aire.

Septiembre 1999

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76 Sobre un prisma de ngulo 60 como el dela figura, situado en el vaco, incide un rayoluminoso monocromtico que forma un ngulo

de 41,3 con la normal a la cara AB. Sabiendo queen el interior del prisma el rayo es paralelo ala base AC:a) Calcule el ndice de refraccin del prisma.

b) Realice el esquema grfico de la trayectoriaseguida por el rayo a travs del prisma.

c) Determine el ngulo de desviacin del rayoal atravesar el prisma.

d) Explique si la frecuencia y la longitud deonda correspondientes al rayo luminoso sondistintas, o no, dentro y fuera del prisma.

Junio 2006

77 Un objeto luminoso de 2 cm de altura est situado a 4 m de distancia de una pantalla.Entre el objeto y la pantalla se coloca una lente esfrica delgada, de distancia focaldesconocida, que produce sobre la pantalla una imagen tres veces mayor que el objeto.Determine:a) la posicin del objeto respecto a la lente y la clase de lente necesaria;

b) la distancia focal de la lente, y efecte la construccin geomtrica de la imagen.Septiembre 2004

78 Un objeto luminoso de 2 mm de altura est situado a 4 m de distancia de una pantalla.Entre el objeto y la pantalla se coloca una lente esfrica delgada L, de distancia focaldesconocida, que produce sobre la pantalla una imagen tres veces mayor que el objeto.a) Determine la naturaleza de la lente L, as como su posicin respecto del objeto y de

la pantalla.b) Calcule la distancia focal, la potencia de la lente L y efecte la construccin

geomtrica de la imagen.Junio 1998

79 Un objeto luminoso est situado a 6 m de una pantalla. Una lente, cuya distancia focales desconocida, forma sobre la pantalla una imagen real, invertida y cuatro veces mayor queel objeto.a) Cul es la naturaleza y la posicin de la lente?. Cul es el valor de la distancia

focal de la lente?.b) Se desplaza la lente de manera que se obtenga sobre la misma pantalla una imagen

ntida, pero de tamao diferente al obtenido anteriormente. Cul es la nuevaposicin de la lente y el nuevo valor del aumento?.

Junio 2000

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A

B

C

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80 Una lente convergente con radios de curvatura de sus caras iguales, y que suponemosdelgada, tiene una distancia focal de 50 cm. Proyecta sobre una pantalla la imagen deun objeto de tamao: 5 cm.

a) Calcule la distancia de la pantalla a la lente para que la imagen sea de tamao:40 cm.b) Si el ndice de refraccin de la lente es igual a 1,5, qu valor tienen los radios de

la lente y cul es la potencia de la misma?.Septiembre 2000

81 Una lente convergente forma, de un objeto real, una imagen tambin real, invertida yaumentada 4 veces. Al desplazar el objeto 3 cm hacia la lente, la imagen que se obtienees virtual, derecha y con el mismo aumento en valor absoluto. Determine: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 geomtricas correspondientes.

Junio 2007

82 Una lente delgada convergente proporciona de un objeto situado delante de ella una imagenreal, invertida y de doble tamao que el objeto. Sabiendo que dicha imagen se formaa 30 cm de la lente, calcule:a) la distancia focal de la lente;

b) la posicin y naturaleza de la imagen que dicha lente formar de un objeto situado5 cm delante de ella, efectuando su construccin geomtrica.

Septiembre 2002

83 Una lente convergente de 10 cm de distancia focal se utiliza para formar la imagen deun objeto luminoso lineal colocado perpendicularmente a su eje ptico y de tamaoy = 1 cm.a) Dnde hay que colocar el objeto para que su imagen se forme 14 cm por detrs de

la lente?. Cul es la naturaleza y el tamao de esta imagen?.b) Dnde hay que colocar el objeto para que su imagen se forme 8 cm por delante de

la lente?. Cul es la naturaleza y el tamao de esta imagen?.Efecte la construccin geomtrica en ambos casos.

Modelo 2003

84 Una lente esfrica delgada biconvexa, cuyas caras tienen radios iguales a 5 cm y el ndice derefraccin es n = 1,5, forma de un objeto real una imagen tambin real reducida a la mitad.Determinar:a) La potencia y la distancia focal de la lente.

b) Las posiciones del objeto y de la imagen.c) Si esta lente se utiliza como lupa, el aumento de la lupa cuando observa un ojo

normal sin acomodacin.Efectuar las construcciones geomtricas del problema.Datos Distancia mnima de visin neta para el ojo: d = 25 cm.

El medio exterior es el aire.

Septiembre 1997

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85 Un objeto luminoso de 3 cm de altura est situado a 20 cm de una lente divergente depotencia 10 dioptras. Determine:a) la distancia focal de la lente;

b) la posicin de la imagen;c) la naturaleza y el tamao de la imagen;d) la construccin geomtrica de la imagen.

Junio 2001

86 Un objeto de 1 cm de altura se sita a 15 cm delante de una lente convergente de 10 cm dedistancia focal.a) Determine la posicin, tamao y naturaleza de la imagen formada, efectuando

su construccin geomtrica.b) A qu distancia de la lente anterior habra que colocar una segunda lente

convergente de 20 cm de distancia focal para que la imagen final se formara enel infinito?.

Junio 2003

87 Un sistema ptico est formado por dos lentes delgadas convergentes, de distancias focales10 cm la primera y 20 cm la segunda, separadas por una distancia de 60 cm. Un objetoluminoso de 2 mm de altura est situado 15 cm delante de la primera lente.a) Calcule la posicin y el tamao de la imagen final del sistema.

b) Efecte la construccin geomtrica de la imagen mediante el trazado de rayoscorrespondiente.

Septiembre 2005

88 Sea un sistema ptico formado por dos lentes delgadas convergentes de la misma distanciafocal (f = 20 cm), situadas con el eje ptico comn a una distancia entre s de 80 cm.Un objeto luminoso lineal perpendicular al eje ptico, de tamao y = 2 cm, est situado ala izquierda de la primera lente y dista de ella 40 cm.a) Determine la posicin de la imagen final que forma el sistema ptico y efecte

su construccin geomtrica.b) Cul es la naturaleza y el tamao de esta imagen?.

Septiembre 2001

89 Un sistema ptico centrado est formado por dos lentes delgadas convergentes de igualdistancia focal (f = 10 cm) separadas 40 cm. Un objeto lineal de altura 1 cm se coloca

delante de la primera lente a una distancia de 15 cm. Determine:a) la posicin, el tamao y la naturaleza de la imagen formada por la primera lente;

b) la posicin de la imagen final del sistema, efectuando su construccin geomtrica.Junio 2002

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90 Un sistema ptico est formado por dos lentes convergentes, la primera de potencia:5 dioptras y la segunda de 4 dioptras; ambas estn separadas 85 cm y tienen el mismo ejeptico. Se sita un objeto de tamao: 2 cm delante de la primera lente, perpendicular al eje

ptico, de manera que la imagen formada por ella es real, invertida y de doble tamao queel objeto.a) Determine las distancias focales de cada una de las lentes.

b) Determine la distancia del objeto a la primera de las lentes.c) Dnde se formar la imagen final?.d) Efecte un esquema grfico, indicando el trazado de los rayos.

Septiembre 2010 (Fase Especfica)

91 Un sistema ptico est formado por dos lentes: la primera es convergente y con distanciafocal de 10 cm; la segunda, situada a 50 cm de distancia de la primera, es divergente y

con 15 cm de distancia focal. Un objeto de tamao 5 cm se coloca a una distancia de 20 cmdelante de la lente convergente.a) Obtenga grficamente mediante el trazado de rayos la imagen que produce

el sistema ptico.b) Calcule la posicin de la imagen producida por la primera lente.c) Calcule la posicin de la imagen producida por el sistema ptico.d) Cul es el tamao y la naturaleza de la imagen final formada por el sistema?.

Junio 2008

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EJERCICIOS RESUELTOS


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Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de junio de 2010 (Fase General) Opcin B Cuestin 2

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Ejercicios de acceso a la Universidad Examende junio de 2007 Cuestin 3

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Ejercicios de acceso a la Universidad Examende septiembre de 2002 Cuestin3

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Ejercicios de acceso a la Universidad Examende septiembre de 2004 Cuestin 3

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Ejercicios de acceso a la Universidad Examendeseptiembre de 2011 Opcin B Cuestin 3

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Modelo de examen para 2001 (Cuestin 3) Examen de junio de 2004 (Cuestin 4)

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Ejercicios de acceso a la Universidad Examen de septiembre de 2003 Repertorio B Problema 2

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