LENTES EJERCICIOS RESUELTOS PDF
Nuestro objetivo será estudiar y conocer las características principales de las lentes en óptica geométrica
¿QUÉ SON LOS LENTES EN FÍSICA?
Los lentes son sistemas ópticos limitados por dos superficies refringentes, está compuesto generalmente por sustancias transparentes tales como vidrio o plástico con superficies pulimentadas, de las cuales por lo menos una de ellas debe ser esférica.
Las lentes se emplean para obtener imágenes de un objeto empleando la refracción de la luz
LENTES CONVERGENTES
Llamadas también lentes biconvexas. Son aquellas que se caracterizan por hacer concurrir (converger), en un punto, los rayos paralelos que inciden en una de sus caras.
Las lentes convergente se distinguen por tener sus bordes mas delgados que su parte central.
LENTES DIVERGENTES
Llamadas también lentes bicóncavas. Son aquellas que caracterizan por hacer diverger los rayos paralelos que inciden en una de sus caras.
La divergencia de los rayos en la lente se hace de tal forma que la prolongación de los rayos refractados concurren en un punto.
Las lentes divergentes se distinguen por tener su parte central más delgada que sus bordes.
ELEMENTOS DE LAS LENTES
☛ Centro de la lente
☛ Centros de curvatura
☛ Radios de curvatura
☛ Focos
☛ Eje focal
☛ Distancias focales
☛ Índice de refracción del medio
☛ Índice de refracción de la lente
☛ Rayo incidente
☛ Rayo refractado
☛ Punto sobre el foco
FORMACIÓN DE IMÁGENES EN LENTES
La construcción de imágenes en las lentes se realiza de manera similar a lo que hemos visto en los espejos esféricos.
☛ En las lentes convergentes
☛ En las lentes divergentes:
FÓRMULA DE LAS LENTES
Al igual que los espejos, las lentes obedecen a la fórmula de Descartes
☛ Ley de signos para lentes
☛ Magnificación o aumento lineal
☛ Potencia de la lente
☛ Ecuación del fabricante
PRACTICA
PROBLEMA 1 :
Un lente biconvexo, hecho de un vidrio cuyo índice de refracción es 1,6. Se encuentra en el aire. Si se desea duplicar la distancia focal del lente.
¿Cuál debe ser el índice de refracción del vidrio, del cual hagamos el lente?
A) 4,6
B) 6,2
C) 4,9
D) 1,3
E) 3,2
Rpta. : "C"
PROBLEMA 2 :
Un objeto se encuentra frente a un lente convergente focal. Si la distancia entre el objeto y su imagen respectiva es 90 cm, calcula la distancia máxima posible entre la imagen y la lente.
A) 90cm
B) 30cm
C) 45cm
D) 50cm
E) 20cm
Rpta. : "D"
PROBLEMA 3 :
Calcula la distancia que existe entre un objeto y una lente divergente de 60cm de distancia focal, sabiendo que si el objeto se coloca frente al lente la imagen obtenida se ubica a 54 cm del objeto.
A) 36cm
B) 90cm
C) 60cm
D) 54cm
E) 66cm
Rpta. : "C"
PROBLEMA 4 :
Se tiene un lente biconvexa de radios de curvatura 30cm y 60cm con n=1,5.
Halla la potencia de la lente (en dioptrías)
A) 1,5
B) 2
C) 3
D) 2,5
E) 1,2
Rpta. : "C"
PROBLEMA 5 :
Calcula a qué distancia de un espejo esférico de 30cm de distancia focal se debe colocar un objeto, para obtener una imagen virtual, tres veces menor que el objeto.
A) 30cm
B) 45cm
C) 60cm
D) 75cm
E) 90cm
Rpta. : "A"
PROBLEMA 6 :
¿A qué distancia de un lente convergente de 18cm de distancia focal se debe colocar una vela para obtener una imagen de cuádruple tamaño?
A) 15cm
B) 12,5 cm
C) 16cm
D) 13,5cm
E) 14cm
Rpta. : "A"
PROBLEMA 7 :
Un alumno tiene miopía y no puede distinguir correctamente los objetos ubicados más allá de los 60 cm. ¿Qué tipo de lente debe utilizar y cual debe ser su distancia focal para poder ver los cuerpos colocados a cualquier distancia?
A) Convergente, + 60 cm
B) Divergente, –60cm
C) Convergente, –60cm
D) Divergente, –120cm
E) Convergente, –60cm
Rpta. : "E"
PROBLEMA 8 :
Una lente biconvexa hecha de vidrio con índice de refracción 1,6 tiene una distancia focal, cuando se encuentra en el aire, de 10cm. Si el lente se sumerge en un líquido de índice n=1,5.
¿Cuál será su nueva distancia focal?
A) 30cm
B) 45cm
C) 60cm
D) 75cm
E) 90cm
Rpta. : "A"
PROBLEMA 9 :
¿A qué distancia de un lente de 20 cm de distancia focal se debe colocar un objeto para obtener una imagen virtual cinco veces menor que el objeto?
A) 80cm
B) 60cm
C) 120cm
D) 16cm
E) 24cm
Rpta. : "D"
PROBLEMA 10 :
Una vela de 5cm está colocada a 30 cm de una esfera metálica perfectamente pulida de 80 cm de diámetro.
¿Cuál será el tamaño de la imagen de la vela, formada por la esfera metálica?
A) 1cm
B) 2,8cm
C) 3,6cm
D) 10cm
E) 2cm
Rpta. : "A"
PROBLEMA 11 :
La distancia focal de una lente convergente es de 30 cm. ¿A qué distancia de la misma ha de situarse un objeto para que la imagen sea real y cuatro veces mayor?
A) 37,5 cm
B) 32,5 cm
C) 30,5 cm
D) 35,6 cm
E) 38 cm
Rpta. : "A"
PROBLEMA 12 :
La imagen virtual se ubica a 40 cm de la lente, el objeto fue colocado a 120 cm de la misma, halle la distancia focal.
A) –80 cm
B) –60 cm
C) –40 cm
D) –50 cm
E) –45 cm
Rpta. : "B"
PROBLEMA 13 :
Usando una lente convergente, un objeto tiene su imagen real a 180 cm del mismo, si el objeto se acerca a la lente en 10 cm, su nueva imagen real se forma a 250 cm del objeto. Hallar la distancia focal de la lente.
A) 30 cm
B) 35 cm
C) 36 cm
D) 32 cm
E) 40 cm
Rpta. : "E"
PROBLEMA 14 :
El tamaño de un objeto es 15 cm y se halla a 30 cm de una lente obteniéndose una imagen virtual de 3 cm. Hallar la distancia focal de la lente.
A) –7,5 cm
B) –5,5 cm
C) 6 cm
D) –6 cm
E) –7,8 cm
Rpta. : "A"
PROBLEMA 16 :
Un objeto de 12 cm de altura colocado frente una lente de vidrio biconvexa, genera una imagen real de 4cm de altura a 60cm del objeto, determine la potencia en dioptrías de la lente.
A) 2,4
B) 3,4
C) 4,4
D) 6,6
E) 8,8
Rpta. : "E"
PROBLEMA 17 :
La distancia entre un foco (lámpara eléctrica) y una pantalla (plana) es: d=1m ¿para qué posiciones de una lente convergente, intermedia entre el foco y la pantalla, con distancia focal f=21cm, la imagen del filamento incandescente de la lámpara se verá nítida en la pantalla.
A) 15 cm y 85 cm de la lámpara.
B) 60 cm y 40 cm de la lámpara.
C) 56 cm y 44 cm de la lámpara.
D) 70 cm y 30 cm de la lámpara.
E) 42 cm y 58 cm de la lámpara.
Rpta. : "D"
PROBLEMA 18 :
Un objeto situado a 20 cm a la izquierda de una lente convergente de 12 cm de distancia focal, se desplaza 15 cm hacia la derecha respecto de la lente. Halle la magnitud de desplazamiento de su imagen (en cm)
A) 15,85
B) 4,43
C) 28,62
D) 38,57
E) 45,31
Rpta. : "D"
PROBLEMA 19 :
Una lente biconvexa delgada, de índice de refacción 1,8 tiene una distancia focal de 60cm en el aire, cuando se sumerge en un líquido transparente, la distancia focal resulta ser 360cm. Determine el índice de refracción del medio líquido.
a) 1,59
b) 1,02
c) 1,41
d) 2,00
e) 1,00
Rpta. : "A"
PROBLEMA 20 :
Una lente plano-convexa se coloca entre un objeto y una pantalla distantes entre sí 72cm. Se obtiene, sobre la pantalla, la imagen del objeto para dos posición de la lente que distan 24cm. ¿Cuál es la distancia focal de la lente (en cm)?
a) 16
b) 18
e) 20
d) 24
e) 36
Rpta. : "A"
