FísicaFácilCuestión · 1 pts

Óptica geométrica: lentes y espejos

Castilla-La Mancha · 2013 · Junio · Opción A
Enunciado
Se utiliza una lente delgada convergente para observar un objeto, situando éste a una distancia igual a cuatro veces la distancia focal (medida desde el centro de la lente). Construir el diagrama de rayos para formación de la imagen, e indicar si ésta es mayor o menor que el objeto y si estará derecha o invertida.
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Resultado
  Imagen real, invertida y menor (A=−1/3), a 4f/3 de la lente  \boxed{\;\text{Imagen real, invertida y menor } (A = -1/3)\text{, a } 4f/3 \text{ de la lente}\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1

Estrategia

Dos rayos desde la punta del objeto: el paralelo al eje (sale por F′F') y el que pasa por el centro (no se desvía). La ecuación de las lentes confirma posición y tamaño.
2

Desarrollo

Diagrama (objeto a la izquierda, a 4f4f de la lente, más allá de 2F2F):
  1. El rayo paralelo al eje se refracta y pasa por el foco imagen F′F'.
  2. El rayo que pasa por el centro óptico sigue recto.
Se cortan al otro lado de la lente, entre F′F' y 2F′2F': la imagen es real, invertida y menor.

Con el convenio de signos (s=−4fs = -4f):1s′−1s=1f′⟹1s′=1f−14f=34f⟹s′=4f3\frac{1}{s'} - \frac{1}{s} = \frac{1}{f'} \quad\Longrightarrow\quad \frac{1}{s'} = \frac{1}{f} - \frac{1}{4f} = \frac{3}{4f} \quad\Longrightarrow\quad s' = \frac{4f}{3}A=s′s=4f/3−4f=−13A = \frac{s'}{s} = \frac{4f/3}{-4f} = -\frac{1}{3}La imagen mide un tercio del objeto y está invertida.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

Objeto más allá de 2F2F en una convergente: imagen real, invertida y menor, entre F′F' y 2F′2F' (como en una cámara de fotos).
Paso 1 de 3
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