TAREA N° 1: ÓPTICA

1. Determine el ángulo de incidencia del rayo que sale del foco y pasa por el punto O, después de reflejarse en el espejo.

2. La figura muestra dos espejos planos, que forman un ángulo de 60° entre sí, y la trayectoria de un rayo de luz que se refleja en los espejos. ¿cuál es el valor del ángulo θ?

3. La grafica muestra la trayectoria que sigue un rayo luminoso. Determine el ángulo que forman el primer rayo incidente con el ultimo rayo reflejado.

UNIDAD EDUCATIVA

PLUS-ULTRA

TAREA PARA LA CASA

3º De Bachillerato

FÍSICA DR. VICTOR CAIZA

ESPEJO

3m

8m O

ESPEJO

60°

θ

ESPEJO

18°

θ

ES

PE

JO

4. Un rayo de luz se propaga por un vidrio de índice de refracción 1,52 y llega a la superficie de separación vidrio-agua (índice de refracción del agua = 1,33) con un ángulo de incidencia de 30º. Dibuja los rayos incidente y refractado y señala los ángulos correspondientes. Calcula el valor del ángulo de refracción. (R: 34,8°)

5. En un estanque de agua, con la superficie en reposo, entra un rayo de luz con un ángulo de incidencia de 35°. Dibuja como serán el rayo reflejado por la superficie y el rayo que llega al fondo del estanque, calculando los ángulos que formaran con la superficie del estanque. (R: 26,10°)

6. Un rayo luminoso pasa del aire a otro medio formando un ángulo de incidencia de 40° y uno de refracción de 45 °. ¿Cuál es el índice de refracción relativo de ese medio?. (R: 1,52)

7. Una capa de aceite (n=1.45) flota sobre el agua (n=1.33).Un rayo de luz penetra dentro del aceite con una ángulo incidente de 40°.Encuéntrese el ángulo que el rayo hace en el agua. (R: 28,9°)

8. Calcular el ángulo de incidencia de un rayo luminoso que al pasar del aire a la parafina, cuyo índice de refracción es 1,43, forma un ángulo de refracción de 20°. (R: 29° 16' )

9. Un rayo luminoso pasa del aire al alcohol, cuyo índice relativo de refracción es 1,36. ¿Cuál es el ángulo límite?. (R: 47° 20')

10. Un rayo de luz incide en un vidrio, cuyo índice de refracción es 1,59; según un ángulo de 30°. ¿Cuál es el ángulo de refracción?. (R: 18° 17' 38" )

11. ¿Cuál será el ángulo de incidencia que se forma si el rayo de luz se refracta bajo un ángulo de 35°, en una sustancia de índice de refracción 1,2?. (R: 43° 32' 18")

12. Un rayo luminoso que se propaga en al aire incide sobre el agua de un estanque con un ángulo de 30°. ¿Qué ángulo forman entre sí los rayos reflejado y refractado?; Si el rayo luminoso se propagase desde el agua hacia el aire ¿a partir de qué valor del ángulo de incidencia se presentará el fenómeno de reflexión total?. (R: 127,98°; 48,59°)

13. Un rayo de luz que se propaga por el aire (n = 1) incide sobre un medio de índice de refracción 1,22. Si la suma de los ángulos de incidencia y refracción es 90°, calcula el valor de estos ángulos (incidencia y refracción). (R: 50,7°; 39,3°.)

14. Un rayo de luz incide desde el aire (n = 1) sobre una lámina plana de vidrio con un ángulo de 57º. Parte de la energía se refleja y parte se transmite al vidrio. El rayo reflejado y el rayo refractado forman entre si un ángulo de 90º. ¿Cuál es el índice de refracción de la lámina de vidrio? (R: 1,54)

15. En un estanque de agua, con la superficie en reposo, entra un rayo de luz con un ángulo de incidencia de 35°. Dibuja como serán el rayo reflejado por la superficie y el rayo que llega al fondo del estanque, calculando los ángulos que formaran con la superficie del estanque. (R: 26°10min).

16. Un faro sumergido en un lago dirige un haz de luz hacia la superficie del lago con î = 40º. Encontrar el ángulo refractado. ( nagua = 1,33 ) (R: 58,7º)

17. Un espejo esférico, cóncavo, ha de formar una imagen invertida de un objeto en forma de flecha, sobre una pantalla situada a una distancia de 420 cm delante del espejo. El objeto mide 5 mm y la imagen ha de tener una altura de 30 cm. Determinar: a) A qué distancia del espejo debe colocarse el objeto. b) El radio de curvatura del espejo. Efectuar la construcción geométrica de la citada imagen. (R: -13cm; -13,76cm)

18. Con un espejo cóncavo se obtiene una imagen invertida tres veces mayor que el objeto. La distancia objeto imagen es igual a 28 cm. ¿ A qué distancia se halla el objeto y cuánto vale la focal del espejo?. (R: -14 cm;-10,5 cm)

19. ¿A qué distancia de un espejo cóncavo de 20 cm., de distancia focal, debe situarse un objeto para que se forme una imagen real de doble tamaño?. (R: - 30 cm)

20. Un lápiz de 12 cm., se coloca en el centro de curvatura de un espejo cóncavo de 40 cm., de distancia focal. Halla: posición, tamaño y naturaleza de la imagen. (R: Invertida, de igual tamaño y - 80cm)

21. Un cigarro de 12 cm., se coloca a 60 cm., de un espejo cóncavo de 24 cm., de distancia focal. Halla: posición, tamaño y naturaleza de la imagen. (R: Más pequeña ( 8 cm ), real e invertida a –40 cm)

22. Un insecto de 5 cm., de longitud está a 25 cm., de un espejo convexo de 80 cm., de radio. Halla: posición, tamaño y naturaleza de la imagen. (R: Más pequeña ( 3,08 )derecha y virtual a 15,38 cm)

23. Un espejo cóncavo tiene un radio de 120 cm. ¿A qué distancia del espejo debe colocarse un rostro para que la imagen aparezca derecha y su tamaño sea el doble del natural?. La imagen es real o virtual?. (R: - 30 cm ; Virtual)

24. A qué distancia de un espejo cóncavo de 40 cm., de distancia focal, debe colocarse un objeto de 30 mm., de longitud para que su imagen tenga 8 mm, de longitud?. (R: -190 cm)

25. Un objeto de 12 mm de altura se encuentra delante de un espejo convexo de 20 cm. de radio a 10 cm del vértice del mismo. a) .Como es la imagen formada por el espejo y donde está situada? b) Haz la construcción geométrica de la imagen. (R: s’ = +5 cm y’ = +0,6 cm)

26. Un objeto de 2 cm de altura se coloca a una distancia de 30 cm de un espejo cóncavo que tiene un radio de curvatura de 20 cm. Calcula la distancia focal, la posición de la imagen y su tamaño. (R: f = -0,10 m s’ = -0,15 m y’ = -0,01 m).

27. Sea un espejo cóncavo de R=20 cm. Se coloca un objeto de 2 cm de altura a 30 cm del espejo ¿En dónde estará su imagen y cual será su tamaño? Realizar la gráfica y determine las características de la imagen. (R: 15cm; -1cm)

28. Se coloca un objeto a 5 cm del vértice de un espejo cóncavo. Si el radio de curvatura del espejo es de 24 cm ¿a qué distancia del espejo se forma la imagen?, ¿es real o virtual? (R: 8,57 cm virtual)

29. Un objeto se coloca frente a un espejo cóncavo y su imagen está al triple de la distancia objeto-espejo. Si el radio de curvatura es de 30 cm, ¿a qué distancia está el objeto y la imagen respecto del espejo? (R: 30 cm y 90 cm)

30. Un objeto de 2 cm de altura está situado a 30 cm de una lente convergente de 20cm de distancia focal. Calcular la posición y el tamaño de la imagen. (R: s'=+60 cm , y'=-4 cm)

31. Un objeto de 1 cm de altura se sitúa a 20 cm del centro óptico de una lente divergente de 30 cm de distancia focal. Calcula la posición y el tamaño de la imagen. (R: s'=-12 cm , y'=0,6 cm)

32. Un objeto de 9 cm de alto está a 27 cm de una lente divergente de f=-18 cm. Dibujar y calcular la posición y la altura de la imagen. (R: s'=-10,8 cm , y'=+3.6 cm)

NOTA: PARA LOS ESTUDIANTES DE CAPACIDADES ESPECIALES PRESENTAR LA MITAD DE LA TAREA.