Mgmdenia's Blog

Blog de Mercedes González Mas

Bloque III – Óptica

Ya vamos por el bloque 3.

Ánimo este tema es mas fácil. ¡¡¡ Tener cuidado con los signos !!!

Después de realizar los ejercicios de autoevaluación de la página 105 del libro, os propongo los siguientes:

Problemas

A.- El ojo humano se asemeja a un sistema óptico formado por una lente convergente (el cristalino) de +15mm de distancia focal. La imagen de un objeto lejano (en el infinito) se forma sobre la retina, que se considera como una pantalla perpendicular al sistema óptico. Calcula:

a) La distancia entre la retina y el cristalino.

b) La posición de la imagen de un árbol que está a 50m del cristalino del ojo.

c) El tamaño de la imagen de un árbol de 10m de altura, que está a 100m del ojo.

B.- Sea un recipiente con agua cuya superficie está recubierta por una capa de aceite. Calcula:

a) el ángulo de refracción en el agua cuando un rayo de luz procedente del aire incide en el aceite con un ángulo de 40º. Dibuja el correspondiente diagrama de rayos.

b) el ángulo de refracción en el aire cuando un rayo de luz procedente del agua incide en el aceite con un ángulo de 10º. Dibuja el correspondiente diagrama de rayos.

c) el ángulo de incidencia en el agua a partir del cual un rayo de luz procedente del agua, que incide sobre el aceite, no pasa al aire. Dibuja el correspondiente diagrama de rayos.

Datos: naire=1 ; nagua=1,33 ; naceite=1,45

Cuestiones

1.- Explica el fenómeno de la reflexión total. Calcula el ángulo límite cuando la luz pasa de un medio con índice de refracción 1.8 al aire.

2.- Los índices de refracción del aire y del diamante son, respectivamente, 1,0 y 2,4. Explica razonadamente en cual de dichos medios se propaga la luz con mayor velocidad.

3.- Un objeto de 1 cm de altura está situado a 50 cm de una lente convergente de + 15 cm de distancia focal. Calcula la posición de la imagen y halla el tamaño de la imagen.

4.- Enuncia las leyes de la reflexión y de la refracción de la luz e ilústralas mediante un diagrama de rayos. Explica el funcionamiento de la fibra óptica.

 Animaros a responder  o preguntar en los comentarios.

2 junio 2011 - Posted by | ....BIII-Óptica, 2n Batxillerat-Física |

9 comentarios »

  1. Problema 1:
    a)
    b) s’= 0,015m
    c) y’= -1.5×10-3

    Problema 2:
    a) ángulo de reflexión= 26,31º
    b) ángulo de reflexión= 9,16º
    c) ángulo de incidencia= no me de solución, pero, el ángulo de reflexión es 90º, ¿verdad?

    Cuestión 1:
    el ángulo de incidencia= 33,75º

    Cuestión 2:
    La velocidad de propagación del diamante ( v= n · n vdiamante= 7,20×108) es mayor que la velocidad de propagación del aire (vaire= 3×108)

    Cuestión 3:
    s’= 0,21m
    y’= -4,28×10-3

    Comentario por Esther | 4 junio 2011

  2. En el problema A apartado a) s=infinito, s’ = 0,015m
    b) y c) son correctos.

    En el problema B, tienes dos capas, una de agua y otra de aceite. Tu has calculado solo una primera refracción, pero la luz atraviesa las dos capas. Te queda hacer la segunda refracción en los dos apartados.
    En el apartado c) te pide el angulo límite para que haya reflexión total.

    Cuestión 1 y 3 están bien.

    Cuestión 2 n = c/v. La velocidad de la luz en cualquier medio no puede superar a la velocidad de la luz en el aire. v = c/n y n siempre es mayor que 1.

    Muy bien Esther, mañana colgaré el bloque de electromagnetismo.

    Comentario por mgmdenia | 5 junio 2011

  3. Yo en el problema 2, tengo de resultados:
    a)26º
    b)13,3º
    c)54,98º Aqui también hay que aplicar dos veces la ley de Snell ¿Verdad?

    Comentario por Carolina | 7 junio 2011

  4. En el problema B, en los tres apartados hay tres refracciones.
    en el apartado a) solo has considerado la refracción sobre aceite. Tienes que hacer la de aceite-agua.
    b)es correcta
    c)también hay que aplicar dos veces snell

    Comentario por mgmdenia | 7 junio 2011

  5. mis resultados:
    problema A:
    a) s’= 0.015m
    b) s’= 0.015m
    c) y’= -1.5×10^-3
    problema B:
    a) 28.90º
    b)13.35º
    c) 48.75º
    cuestión 1:
    33.74º
    cuestión 2:
    el aire n=c/v
    cuestion 3:
    s’= 0.21
    y’= -4.28×10^-3

    Comentario por Alma | 2 junio 2014

  6. Buenas Merche, en el problema A al calcular el apartado c, me da -1,5×10^-4. Está bien ? Es en el único que tengo duda, ya que en los otros comentarios tienen como solución -1,5×10^-3.
    Gracias

    Comentario por Eric Letellier | 2 junio 2014

  7. Bona vesprada!! Ja he acabat els problemes.

    PROBLEMA 1

    a) s’ = 0.015m
    b) s’ = 0.015m
    c) s’ = 0.015m | y’=-1.5E-3m

    PROBLEMA 2
    a) α = 26º 18′ 53.06”
    b) ß = 9º 11′ 17.23”
    c) α = 48º 35′ 25.36”

    QÜESTIÓ 1
    La reflexió total es produeix quan l’angle d’incidència d’un raig de llum sobre una superfície és major o igual a un angle anomenat angle límit, impedint així que ningún raig de llum passe a l’altre medi.
    α = 33º 44′ 56.36”

    QÜESTIÓ 2

    Com n = c / v —-> v = c / n Per tant, a major n, menys velocitat. Vaire > Vdiamant

    QÜESTIÓ 3

    s’ = 0.214m
    y’ = -4.29E-3m

    QÜESTIÓ 4

    Llei d’igualtat d’angles (incident i reflectit) i llei de conservació de pla d’incidència.
    Llei de Snell-Descartes i llei de conservació de pla d’incidència.

    La fibra òptica aprofita el fenomen de reflexió total amb la finalitat de fer-lo servir en aplicacions tecnològiques com les telecomunicacions, siguent aquesta molt més fiable i ràpida que els instruments convencionals.

    Comentario por Jordi Moratalla Cabrera (2n A FIS X) | 3 junio 2014

  8. A mi me da por 10^-3 m que seria 1,5 mm

    Comentario por merche | 7 junio 2014

  9. apartat b) problema 2 seria 13,35º. La resta tot correcte

    Comentario por merche | 7 junio 2014


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