Karla ayuda a su abuelo a leer la letra pequeña del recibo de la ENEE con una lupa. Si ella aleja la lupa del papel, la imagen se borra y reaparece de cabeza. En cambio, la mirilla de la puerta de su apartamento siempre le muestra todo derecho y pequeño. ¿Por qué dos piezas curvas de vidrio se comportan de forma tan distinta? Con dibujos de rayos usted podrá explicar lupas, cámaras, microscopios, telescopios, el ojo y los espejos retrovisores.
Lentes delgadas: convergentes y divergentes
Una lupa es una lente convergente con el objeto entre la lente y el foco: los rayos salen sin cruzarse, pero su ojo los prolonga hacia atrás y ve una imagen virtual, derecha y mayor. Una imagen real se puede proyectar en una pantalla; una virtual, no.
Practica★☆☆Sin empezar
En el estuche de óptica del laboratorio hay dos lentes: una es más gruesa en el centro que en los bordes y la otra es más gruesa en los bordes que en el centro. a)…
En el estuche de óptica del laboratorio hay dos lentes: una es más gruesa en el centro que en los bordes y la otra es más gruesa en los bordes que en el centro.
a) Indique cuál es convergente y cuál divergente.
b) Describa qué le ocurre a un haz de rayos paralelos al eje óptico al atravesar cada una de ellas: ¿convergen en un punto o se abren como si vinieran de un punto?
Un objeto se coloca a una distancia de una lente convergente mayor que el doble de su distancia focal. a) Enuncie las reglas de trazado de los tres rayos principales de…
Un objeto se coloca a una distancia de una lente convergente mayor que el doble de su distancia focal.
a) Enuncie las reglas de trazado de los tres rayos principales de una lente convergente (el rayo paralelo al eje, el que pasa por el centro y el que pasa por el foco objeto).
b) Dibuje en su cuaderno el trazado y determine las características de la imagen: ¿es real o virtual, derecha o invertida, mayor o menor que el objeto?
Puede hacerlo en papel y enviar una foto con su respuesta.
Un relojero utiliza una lupa para revisar el mecanismo de un reloj. a) ¿Qué tipo de lente es una lupa: convergente o divergente? b) ¿Dónde debe colocarse el objeto…
Un relojero utiliza una lupa para revisar el mecanismo de un reloj.
a) ¿Qué tipo de lente es una lupa: convergente o divergente?
b) ¿Dónde debe colocarse el objeto respecto al foco de la lente para que la lupa funcione?
c) Indique las características de la imagen que se observa (real o virtual, derecha o invertida, mayor o menor).
En una lente divergente, el rayo paralelo al eje sale abriéndose; su prolongación hacia atrás pasa por el foco del lado del objeto. El rayo por el centro no se desvía. Se cruzan (las prolongaciones) entre la lente y el objeto.
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Los anteojos correctores de la miopía llevan lentes divergentes. a) Dibuje en su cuaderno el trazado de rayos de una lente divergente con un objeto enfrente. b) A partir…
Los anteojos correctores de la miopía llevan lentes divergentes.
a) Dibuje en su cuaderno el trazado de rayos de una lente divergente con un objeto enfrente.
b) A partir del dibujo, justifique por qué una lente divergente da siempre imágenes virtuales, derechas y de menor tamaño que el objeto.
Puede hacerlo en papel y enviar una foto con su respuesta.
Cuando usted se ve en el espejo del baño, su imagen parece estar detrás del vidrio. Ahí no hay luz real: los rayos reflejados solo parecen venir de ese punto.
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Una persona se encuentra a $2\ \text{m}$ de un espejo plano de pared. Observe el esquema: a) ¿A qué distancia detrás del espejo se forma su imagen? b) Indique las…
Una persona se encuentra a $2\ \text{m}$ de un espejo plano de pared. Observe el esquema:
a) ¿A qué distancia detrás del espejo se forma su imagen?
b) Indique las características de la imagen: ¿es real o virtual, está derecha o invertida y qué tamaño tiene en comparación con la persona?
c) ¿A qué distancia ve la persona a su propia imagen?
Una persona de $1.80\ \text{m}$ de altura, con los ojos a $1.70\ \text{m}$ del suelo, quiere comprar el espejo plano vertical más pequeño que le permita verse de cuerpo…
Una persona de $1.80\ \text{m}$ de altura, con los ojos a $1.70\ \text{m}$ del suelo, quiere comprar el espejo plano vertical más pequeño que le permita verse de cuerpo entero.
a) Dibuje en su cuaderno los rayos que van de los pies y de la coronilla a los ojos reflejándose en el espejo y, aplicando la ley de la reflexión y la semejanza de triángulos, deduzca que la altura mínima del espejo es la mitad de la altura de la persona.
b) Calcule esa altura mínima y a qué alturas del suelo deben quedar los bordes inferior y superior del espejo.
Puede hacerlo en papel y enviar una foto con su respuesta.
Objeto muy lejano (el Sol): sus rayos llegan casi paralelos y un espejo cóncavo los concentra en el foco; allí se pone el receptor de un horno solar. Al revés, una fuente puntual en el foco de un espejo cóncavo produce un haz paralelo (faro de un carro, linterna).
Retrovisor convexo. Da siempre una imagen virtual, derecha y menor. Un carro se ve más pequeño que en un espejo plano, así que en el mismo espejo cabe una zona mucho más ancha. El costo: lo pequeño se interpreta como lejano y se subestima la cercanía.
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Relacione cada aplicación con el tipo de espejo y explique brevemente el motivo: el retrovisor exterior de un carro, el espejo que usa el dentista para ver una muela…
Relacione cada aplicación con el tipo de espejo y explique brevemente el motivo: el retrovisor exterior de un carro, el espejo que usa el dentista para ver una muela aumentada y el espejo de la luz delantera de un carro que dirige la luz del bombillo hacia adelante en un haz casi paralelo.
Instrumentos ópticos: cámara, lupa, telescopio y microscopio
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Un relojero utiliza una lupa para revisar el mecanismo de un reloj. a) ¿Qué tipo de lente es una lupa: convergente o divergente? b) ¿Dónde debe colocarse el objeto…
Un relojero utiliza una lupa para revisar el mecanismo de un reloj.
a) ¿Qué tipo de lente es una lupa: convergente o divergente?
b) ¿Dónde debe colocarse el objeto respecto al foco de la lente para que la lupa funcione?
c) Indique las características de la imagen que se observa (real o virtual, derecha o invertida, mayor o menor).
El ojo funciona como una cámara fotográfica: el cristalino es una lente convergente que forma sobre la retina una imagen real e invertida (el cerebro la interpreta derecha). La retina está siempre a la misma distancia, así que para enfocar objetos lejanos o cercanos el ojo cambia la curvatura del cristalino: eso se llama acomodación, y lo hacen los músculos ciliares al abultar o aplanar el cristalino.
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Los anteojos correctores de la miopía llevan lentes divergentes. a) Dibuje en su cuaderno el trazado de rayos de una lente divergente con un objeto enfrente. b) A partir…
Los anteojos correctores de la miopía llevan lentes divergentes.
a) Dibuje en su cuaderno el trazado de rayos de una lente divergente con un objeto enfrente.
b) A partir del dibujo, justifique por qué una lente divergente da siempre imágenes virtuales, derechas y de menor tamaño que el objeto.
Puede hacerlo en papel y enviar una foto con su respuesta.
Vuelva al principio: la lupa de Karla da imagen derecha y aumentada solo con el objeto dentro del foco; al alejarla se pasa a imagen real invertida. La mirilla usa una lente divergente, que siempre da imagen virtual, derecha y menor.
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