FísicaFácilCuestión · 1 pts

Óptica geométrica: lentes y espejos

Castilla-La Mancha · 2013 · Reserva 1 · Opción B
Enunciado
Se observa un objeto a través de una lente convergente, colocándolo en un punto situado entre el foco y la lente. Explicar usando un diagrama de rayos si la imagen formada es real o virtual.
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Resultado
  Imagen virtual, derecha y mayor (lupa)  \boxed{\;\text{Imagen virtual, derecha y mayor (lupa)}\;}
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Estrategia

Dos rayos desde la punta del objeto: el paralelo al eje (sale por F′F') y el que pasa por el centro óptico (no se desvía). Si los rayos refractados divergen, la imagen la forman sus prolongaciones: es virtual.
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Desarrollo

Diagrama (objeto entre FF y la lente):
  1. El rayo paralelo al eje se refracta y pasa por F′F', al otro lado.
  2. El rayo que pasa por el centro óptico sigue recto.
Al otro lado de la lente estos rayos divergen y no se cortan. Sus prolongaciones hacia atrás sí se cortan, del mismo lado que el objeto y más lejos de la lente que él.

La imagen es virtual, derecha y mayor que el objeto: es el funcionamiento de la lupa.

Ejemplo (f′=10 cmf' = 10\,\text{cm}, s=−5 cms = -5\,\text{cm}):1s′=1f′+1s=110−15⟹s′=−10 cmA=s′s=2\frac{1}{s'} = \frac{1}{f'} + \frac{1}{s} = \frac{1}{10} - \frac{1}{5} \quad\Longrightarrow\quad s' = -10\ \text{cm}\qquad A = \frac{s'}{s} = 2
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

Una lente convergente da imagen virtual solo cuando el objeto está entre el foco y la lente.
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