Taller de problemas – Óptica geométrica

1. Suponga una lente biconvexa de vidrio ( 1.5ln ), sumergida en aire, con radios de

curvatura de 30 cm y 60 cm. Con esta lente, se quiere proyectar la imagen de una lámpara,

a la mitad de su tamaño, sobre una pantalla. ¿Cuál debe ser la distancia entre la lámpara y

la lente y la distancia entre la lente y la pantalla?

2. Teniendo una lente positiva, se ubica un objeto a 20 cm a su izquierda y se obtiene una

imagen a 60 cm a la derecha. ¿Dónde se formará ahora la imagen si se ubica el objeto a 5

cm a la izquierda de la lente? Describa completamente las imágenes para cada caso.

3. En las superficies refractoras esféricas, bajo la aproximación paraxial, se encuentra que la

magnificación lateral toma la forma de 1

2

iT

o

n sM

n s .

Con esto, imagine una interfaz hemisférica, cuyo radio de curvatura es de 5 cm, que separa

dos medios: aire a la izquierda y agua ( 1.333wn ) a la derecha. Un sapo con una altura

de 3 cm se encuentra sobre el eje central, en el aire, frente a la interfaz convexa y a 40 cm

de su vértice. ¿Dónde se verá su imagen en el agua? ¿Qué tan grande le parecerá a un pez

en el agua?

4. Un estanque de agua es cubierto por una capa de 1 cm de aceite ( 1.48on ), encima de la

cual se encuentra el aire. ¿Cuál debe ser el ángulo de un haz de luz, originado en el

estanque, en la interfaz agua – aceite para que no escape luz?

5. Una lente bicóncava de distancia focal -60 mm se ubica a 120 mm al frente de una lente

plano-convexa con radio de curvatura de 60 mm y un índice de 1.5. Determine

completamente la imagen que formaría el sistema de un objeto de 3 mm de alto ubicado a

180 mm en frente del dispositivo.

6. Un menisco positivo (convexo-cóncavo) delgado, 1.5n , cuyos radios de curvatura son

5cm y 10 cm se ubica en contacto con una lente delgada plano-cóncava ( 1.6n ) de radio

6 cm. ¿Cuál es la distancia focal efectiva y poder dióptrico del sistema?

7. Un menisco negativo delgado, con índice de refracción de 1.5, y radios de curvatura de

60cm y 30cm, es ubicado horizontalmente con su lado cóncavo hacia arriba. La concavidad

es luego llenada con aceite transparente de índice de refracción 1.6. De termine el poder

dióptrico del sistema de lentes compuestas asumiendo que están inmersas en aire.

Describa la imagen que produciría de un objeto a 100cm de la lente y con una altura de

1cm.