Te conviene dominar: La luz (7.° grado de Educación Básica Integrada)
La mirilla de una puerta siempre te muestra todo derecho y pequeño. Una lupa, en cambio, aumenta las letras, pero si la alejás del papel la imagen se borra y reaparece de cabeza. ¿Por qué dos piezas curvas de vidrio se comportan de forma tan distinta? Con una sola ecuación y un convenio de signos podés describir lupas, lentes, cámaras, telescopios y espejos retrovisores.
Lentes delgadas: convergentes y divergentes
Una lupa es una lente convergente con el objeto entre la lente y el foco ($svirtual, 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) Indicá cuál es convergente y cuál divergente.
b) Describí 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) Enunciá 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) Enunciá 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) Dibujá en tu cuaderno el trazado y determiná las características de la imagen: ¿es real o virtual, derecha o invertida, mayor o menor que el objeto?
Podés hacerlo en papel y enviar una foto con tu 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) Indicá las características de la imagen que se observa (real o virtual, derecha o invertida, mayor o menor).
Con una lente de $10\ \text{cm}$ de distancia focal proyectás una lamparita sobre una cartulina. Si la lamparita está a $30\ \text{cm}$, la imagen se enfoca a $15\ \text{cm}$; si la acercás a $20\ \text{cm}$, hay que alejar la cartulina hasta $20\ \text{cm}$. ¿Qué regla fija la posición y el tamaño de la imagen?
Si el objeto está dentro del foco ($s0$ (es la lupa).
Lentes divergentes y casos límite
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.
Practica★☆☆Sin empezar
Los lentes correctores de la miopía son lentes divergentes. a) Dibujá en tu cuaderno el trazado de rayos de una lente divergente con un objeto delante. b) A partir del…
Los lentes correctores de la miopía son lentes divergentes.
a) Dibujá en tu cuaderno el trazado de rayos de una lente divergente con un objeto delante.
b) A partir del dibujo, justificá por qué una lente divergente da siempre imágenes virtuales, derechas y de menor tamaño que el objeto.
Podés hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Cuando te ves en el espejo del baño, tu imagen parece estar detrás del vidrio.
En general, cuando te mirás en un espejo, la imagen parece estar detrás del vidrio. Ahí no hay luz real: los rayos reflejados solo parecen venir de ese punto.
Practica★☆☆Sin empezar
Una persona se encuentra a $2\ \text{m}$ de un espejo plano de pared. Fijate en el esquema: a) ¿A qué distancia detrás del espejo se forma su imagen? b) Indicá las…
Una persona se encuentra a $2\ \text{m}$ de un espejo plano de pared. Fijate en el esquema:
a) ¿A qué distancia detrás del espejo se forma su imagen?
b) Indicá 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 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) Dibujá en tu 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, deducí que la altura mínima del espejo es la mitad de la altura de la persona.
b) Calculá esa altura mínima y a qué alturas del suelo deben quedar los bordes inferior y superior del espejo.
Podés hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Relacioná cada aplicación con el tipo de espejo y explicá brevemente el motivo: el retrovisor exterior de un auto, el espejo que usa el dentista para ver una muela…
Relacioná cada aplicación con el tipo de espejo y explicá brevemente el motivo: el retrovisor exterior de un auto, el espejo que usa el dentista para ver una muela aumentada y el espejo del faro de un auto que dirige la luz de la lamparita hacia delante en un haz casi paralelo.
Objeto en el infinito (el Sol): $s\to\infty$ hace $1/s\to 0$, así que $s'=f$. Los rayos paralelos se concentran en el foco; allí se pone el receptor de una cocina solar. Al revés, una fuente puntual en el foco de un espejo cóncavo produce un haz paralelo (faro de un auto, linterna).
Retrovisor convexo. Como $f<0$ y $s>0$, siempre $s'<0$ y $|A|<1$. Un auto 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.
Potencia de una lente y lentes en contacto
En la consulta del oftalmólogo te dan valores como «$+2{,}00$» o «$-1{,}50$», no centímetros de distancia focal. Y si se ponen dos lentes juntas, sus efectos simplemente se suman.
Proyector, telescopio y microscopio
El ojo como sistema óptico
El ojo es una lente (el cristalino) que forma la imagen siempre en la retina, a una distancia fija (unos $2{,}4\ \text{cm}$). Como $s'$ no cambia, para enfocar objetos a distintas distancias el ojo cambia $f$: eso se llama acomodación, y lo hacen los músculos ciliares al abultar o aplanar el cristalino.
¡A practicar! 1 ejercicios de nivel medio en este apartado
Volvé al principio: la lupa 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.
¡A practicar! 0 ejercicios de nivel difícil en este apartado