lunes, 11 de febrero de 2013

Soluciones al examen de óptica


Cuando me enviéis el informe de la práctica (alumnopalacios@gmail.com) os contesto con la nota del examen.
También os recuerdo que iré poniendo las clases de todos los días para que no perdáis tiempo. Son cosas que estarán a vuestro alcance o sea que a trabajar. Un recuerdo para todos con este arco iris:


1. Señale los aspectos básicos de las teorías corpuscular y ondulatoria de la luz e indique algunas limitaciones (problemas que presentan) y fenómenos que explican dichas teorías.
Indicar al menos tres regiones del espectro electromagnético y ordénalas en orden creciente de sus frecuencias.
ver apuntes:



2. Explicar los fenómenos de reflexión y refracción de la luz ayudándote de un esquema.
Un rayo de luz pasa del aire al agua. ¿Se puede producir una reflexión total? Razonar como cambian la frecuencia, longitud de onda y velocidad de la luz al pasar del aire al agua.
 ver apuntes:

La velocidad de la luz en el agua es menor que la del aire. La frecuencia y la longitud de onda no varían. Si cambiase la frecuencia o la longitud de onda en el cambio del aire al agua la luz cambiaría de color.

Al aplicar la ley de la refracción en el cambio del aire añ agua, si queremos calcular el ángulo límite escribimos la fórmula con un ángulo de salida de 90º:
300000/225000 = sen i / sen90     no tiene solución
Para poder calcular un ángulo límite la velocidad en el segundo medio debe ser mayor que en el primero.

3. Un  objeto de 10 cm de altura se encuentra a 50 cm de un espejo convexo de radio 1m. Determinar las características de la imagen y comprobar el resultado mediante la fórmula.

La imagen es virtual, derecha y más pequeña.
1/s´ +  1/s  = 1/f   s=-50cm   f=+50cm  a la mitad de distancia del centro,
1/s´ + 1/(-50) = 1/50   s´=25 cm   como resulta en el dibujo. 
El aumento será evidentemente 25/50=0,5  y la imagen será de 10.0,5=5cm



4. Un objeto de 10 cm de altura se encuentra situado a 50 cm de una lente convergente de +10D. Determinar las características de la imagen y comprobar el resultado mediante la fórmula.

La imagen es real, invertida y menor.
1/s´ -  1/s  = 1/f   s´=-50cm   f=+10cm    s= +12,5 cm,
El tamaño de la imagen será 10.12,5/50 = 2,5cm   y el aumento  2,5/10=0,25


5. Un objeto de 1 cm se encuentra situado a 2,5 mm de una lente convergente +500D. A 12 cm de la primera lente se encuentra situada otra lente convergente de potencia +250D.
a) Encontrar la imagen que produce la primera lente.

P=500D  f=1/500= 0,002m=2mm
La imagen es real, invertida y mayor. Funciona como un proyector
1/s´ -  1/s  = 1/f   s=-2,5mm   f=+2mm    s= +10mm,
El tamaño de la imagen será 1cm.10mm/2,5mm = 4cm   y el aumento  10/2,5=4





b) Encontrar la imagen que produce la segunda lente.
Tenemos que tener en cuenta que la imagen está a 1cm de la primera lente y por tanto a 9 cm de la segunda. 
La potencia de esta segunda lente hemos puesto 250D es decir un foco a 4 mm de la lente. En estas condiciones es difícil dibujarlo con exactitud pero podemos dibujar el objeto bastante lejos para aproximarnos:
La imagen es real, invertida y menor (muy pegada al foco)
Con la fórmula: 1/s´ -  1/s  = 1/f   s=9cm  f=+4mm    s=+4,18mm,
El tamaño de la imagen será 4cm.4,18mm/9cm = 0,18cm  con un aumento de 0,18/9=0,02
En total la imagen primera ha disminuido, está derecha y es real.


c) Explicar razonadamente de que instrumento podemos estar hablando.

la primera parte puede ser un microscopio. El objeto está cerca de una lente convergente que funciona como proyector.
Para seguir funcionando como microscopio la segunda lente tiene que funcionar como una lupa sobre la primera imagen. Tenemos que cambiar la segunda lente y poner menos dióptrías o bien cambiar la distancia entre ellas.
Bromas aparte estamos ante un autentico josescopio de primera calidad.  


No hay comentarios:

Publicar un comentario