Fórmulas de instrumentos ópticos para espejos y lentes

Ejemplos de preguntas y fórmulas para instrumentos ópticos, espejos y lentes.

Espejo plano

1. Una vela está frente a dos espejos planos que forman un ángulo de 60 ^° entre sí , entonces el número de imágenes de la vela es...

1. 3 piezas
2. 4 piezas
3. 5 piezas
4. 6 piezas

Discusión
Observa las dos imágenes a continuación. El objeto (círculo verde) se encuentra frente a una superficie reflectante que refleja la luz. Los rayos de luz que inciden desde el objeto sobre el espejo plano son perpendiculares a la superficie del espejo, formando un ángulo de 90 grados.^oLa ley de reflexión de la luz establece que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Si el ángulo de incidencia es de 90^o Entonces el ángulo de reflexión también es de 90 grados.^o.
En la imagen de la izquierda, el objeto se encuentra entre los dos espejos planos y se forman dos imágenes. En la imagen de la derecha, el objeto está más cerca de uno de los espejos planos y se forman tres imágenes.
La respuesta correcta es A.

Espejo cóncavo

2. Un dentista observa y examina la cavidad de un molar posterior de un paciente utilizando un espejo con un radio de 8 cm. Para que la cavidad del paciente pueda verse con claridad y sea lo suficientemente grande para el dentista, el diente del paciente debe estar frente al espejo a una distancia de...

1. a menos de 4 cm delante del espejo cóncavo
2. a menos de 4 cm delante del espejo convexo
3. más de 4 cm delante del espejo cóncavo
4. a más de 4 cm delante del espejo convexo

Discusión
Se sabe que:
Radio del espejo (r) = 8 cm
Distancia focal del espejo (f) = r / 2 = 8 / 2 = 4 cm
Preguntó: ¿A qué distancia están los dientes del paciente en el espejo?
Respuesta :
¿El espejo utilizado es cóncavo o convexo? En la pregunta escrita para que la cavidad dental del paciente pueda ser tratada. claramente visible Dan lo suficientemente grande por un médico Por lo tanto, el espejo utilizado debe ser capaz de magnificar la imagen de los dientes del paciente y esta debe aparecer derecha. Los espejos convexos siempre producen una imagen invertida, cuyo tamaño es menor que el del objeto. Por el contrario, un espejo cóncavo puede producir una imagen derecha si la distancia al objeto (s) es menor que la distancia focal (f). Si la distancia al objeto es mayor que la distancia focal (f), el espejo cóncavo produce una imagen invertida.
La distancia focal (f) de un espejo cóncavo es de 4 cm, por lo tanto, los dientes del paciente deben estar a menos de 4 cm delante del espejo cóncavo.
La respuesta correcta es A.

3. Un espejo cóncavo tiene un radio de curvatura de 24 cm. Si se coloca un objeto a 20 cm delante del espejo, la imagen producida es...

1. real, erguido y ampliado
2. real, invertido y ampliado
3. virtual, vertical y ampliado
4. virtual, invertido y reducido

Discusión
Se sabe que:
Radio de curvatura (r) = 24 cm
Distancia focal (f) = R/2 = 24/2 = +12 cm
La distancia focal de un espejo cóncavo es positiva o real porque el haz de luz pasa por el punto focal del espejo cóncavo.
Distancia del objeto (s) = 20 cm
Preguntó: Propiedades de las sombras
Respuesta :
¿La imagen es virtual o real? Para averiguarlo, primero calcula la distancia de la imagen (s'):
1/s + 1/s' = 1/f
1/s' = 1/f – 1/s
1/s' = 1/12 – 1/20
1/s' = 5/60 – 3/60
1/s' = 2/60
s' = 60/2
s' = 30 cm
La distancia de la sombra es positiva, lo que significa que la sombra es real porque la luz la atraviesa (compárese con la imagen de al lado).

¿La imagen está ampliada o reducida? ¿Está derecha o invertida? Para averiguarlo, primero calcule la magnificación de la imagen (M):
M = -s' / s = -30/20 = -1,5
M > 1 significa que la imagen está ampliada, M es negativo significa que la imagen está invertida (compárese con la imagen de al lado). Por lo tanto, las propiedades de la imagen son real, invertida y ampliada.
La respuesta correcta es B.

Espejo convexo

4. La luz que incide sobre un espejo convexo en una dirección paralela al eje principal del espejo se reflejará…

1. hacia el punto focal del espejo
2. como si fuera desde el punto focal del espejo
3. a través del centro de curvatura del espejo
4. perpendicular al plano del espejo

Discusión
Observa la imagen de la derecha.

La respuesta correcta es B.

5. Un motociclista ve la sombra del vehículo que lo sigue, cuyo tamaño es 1/6 de su tamaño real. Si la distancia entre el conductor y el vehículo que lo sigue es de 30 metros, entonces el espejo retrovisor de la motocicleta utiliza un espejo con un radio de curvatura de...

1. 7,14 m
2. 8,57 m
3. 12,00 m
4. 24,00 m

Discusión
Se sabe que:
Aumento de la imagen (M) = 1/6 veces
Distancia del objeto (s) = 30 metros
Preguntó: Radio de curvatura del espejo retrovisor convexo (R)
Respuesta :
Calcula la distancia de la sombra (s').
Dado que se conocen la magnificación de la imagen (M) y la distancia del objeto (s), la distancia de la imagen se puede determinar utilizando la fórmula de magnificación de la imagen:

El signo negativo significa que la imagen es virtual. La imagen se encuentra a 5 metros detrás del espejo convexo.

Calcula la distancia focal (f).
Dado que se conocen la distancia del objeto (s) y la distancia de la imagen (s'), la distancia focal se puede calcular utilizando la fórmula del espejo curvo:

Calcula el radio de curvatura (R).
El radio de curvatura de un espejo convexo es el doble de la distancia focal del espejo convexo.
R = 2 f = 2 (6 metros) = 12 metros
El radio de curvatura del espejo retrovisor convexo es de 12 metros.
La respuesta correcta es C.

Lente convexa

6. Un objeto real y vertical se coloca a una distancia de 50 cm de una lente positiva con una distancia focal de 25 cm. La naturaleza de la imagen resultante es…

1. real, invertido y ampliado
2. virtual, vertical y del mismo tamaño que el objeto
3. virtual, vertical y ampliado
4. real, invertido y del mismo tamaño que el objeto

Discusión
Se sabe que:
Distancia del objeto (s) = 50 cm
Distancia focal del objetivo (f) = +25 cm
La distancia focal es positiva porque la lente utilizada es una lente positiva o convexa.
Preguntó: La naturaleza de las sombras es…
Respuesta :
¿La sombra es virtual o real? Para averiguarlo, primero calcula la distancia de la sombra:
1/s' = 1/f – 1/s
1/s' = 1/25 – 1/50
1/s' = 2/50 – 1/50
1/s' = 1/50
s' = 50/1
s' = 50 cm
La distancia de la sombra es positiva, lo que significa que la sombra es real porque la luz la atraviesa.

¿La imagen está ampliada o reducida? ¿Está derecha o invertida? Para averiguarlo, primero calcule la ampliación de la imagen:
M = -s' / s = -50/50 = -1
M = 1 significa que la sombra tiene el mismo tamaño que el objeto.
M es negativo, lo que significa que la imagen está invertida.

Por lo tanto, la naturaleza de la sombra es real, invertida y del mismo tamaño que el objeto.
La respuesta correcta es D.

Fuente de la pregunta:

Preguntas de física para estudiantes de secundaria (OSN)