1. Define índice de
refracción; Principio de Fermat, prisma óptico, dioptrio. [0,5 cada uno de
ellos perfectamente definido con términos científicos propios]
ÍNDICE
DE REFRACCIÓN: Cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad
de propagación de la luz en el medio que se esté propagando.
PRINCIPIO DE FERMAT: Cuando la luz va de un punto a otro sigue una trayectoria tal, que el
tiempo empleado sea mínimo.
PRISMA ÓPTICO: Un prisma óptico es un sistema formado por dos
dioptrios que forman un ángulo α.
DIOPTRIO: Una superficie de separación entre dos
medios de diferente refringencia.
2. A partir de la
ecuación general del dioptrio deduce la ecuación de los espejos curvos, y a
partir de la misma obtén que f=R/2. [0,5 dibujo esquema con las magnitudes
implicadas; 0,5 define cada magnitud que aparece; 0,5 consigue cada
demostración]
La ecuación general del
dioptrio es la siguiente:
Esta ecuación se puede simplificar rompiendo el
paréntesis y agrupando términos:
Por
tanto vemos como f=r/2. Con lo que concluye la demostración. Podemos aprovechar
además este resultado para modificar la ecuación de los espejos:
1/s+1/s’ =1/f
3. Describe cómo es un
microscopio. [0,5 dibuja un esquema del mismo; 0,5 define, nombra cada segmento
del mismo; 0,5 explica su funcionamiento y función]
Se compone básicamente de dos
sistemas de lentes que se denominan objetivo y ocular. El primero de focal muy
corta y el segundo de algo mayor. Para el mejor funcionamiento se debe colocar
el objeto cerca de F1. Entonces el objetivo forma una imagen mayor,
invertida y real que servirá de objeto al ocular y que estará situado entre el
ocular y su foco objeto. El ocular formará una imagen virtual, derecha y mayor
de este objeto.
Tengamos en cuenta que la imagen
del objetivo había salido invertida, y que el ocular no deshace esta inversión,
por tanto el resultado global es una imagen invertida.
Normalmente la
difracción que dificulta las imágenes pone un límite en 2000 aumentos.
4. Un espejo cóncavo
de 5 cm de radio de curvatura tiene delante un objeto a unos 3 cm de él. ¿Dónde
se formará la imagen? ¿Qué aumento se produce?¿Qué tipo de imagen es? [0,5
dibujo esquemático; 0,5 escribe leyes y despeja a partir de ellas sin sustituir
antes los datos; 0,5 calcula s’; 0,5 calcula aumento; 0,5 describe
completamente la imagen]
Como
el radio es de 5 cm, la distancia focal mide la mitad, en este caso 2,5 cm.
Como se trata de un espejo cóncavo, con su centro de curvatura a la izquierda,
las distancias r y f serán negativas siguiendo el convenio de signos, por tanto
f=-2,5cm
La
distancia objeto s=-3cm igualmente negativa por estar el objeto a la izquierda
del espejo
Aplicamos
la ecuación de los espejos: 1/f=1/s+1/s’
Despejamos
s’:
1/s’=1/f-1/s=(s-f)/sf
S’=sf/(s-f)=(-3cm·(-2,5cm))/(-3cm-(-2,5cm))= -15cm
Aumento
lateral: m=s’/s=-(-15cm)/(-3cm)=-5
La
imagen será real al estar situada a la izquierda del espejo y por tanto formada
por los rayos verdaderos, mayor al ser m=5, e invertida por ser m un número
negativo.
5. Traza la marcha de rayos para el siguiente caso,
e indica el tipo de imagen que se forma. [0,5 limpieza; 0,5 trazado
correcto de rayos; 0,5 dibujo de la imagen; 0,5 tipo de imagen]
Se trata de una lente divergente, la imagen no está
formada por los rayos reales refractados, si no por sus prolongaciones, por
tanto es una imagen virtual. Por tamaño es menor, y es derecha.
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