Problema 3 · Física PAU Andalucía Examen A 2020

a) y b) i) Construcciones geométricas del trazado de rayos

Solución: a) Lente convergente: i) Objeto a una distancia $|s| > 2f'$: un rayo paralelo se refracta pasando por el foco imagen $F'$ y un rayo que pasa por el centro óptico continúa sin desviarse; se cruzan entre $F'$ y $2F'$, formando una imagen real, invertida y menor. ii) Objeto a una distancia $|s| = 2f'$: los rayos se cruzan en $s' = 2f'$, formando una imagen real, invertida y de igual tamaño. b) i) Lente divergente: Con $s = -0{,}9\text{ m}$ y $f' = -0{,}3\text{ m}$, el rayo paralelo diverge como si procediera de $F'$ y el rayo que pasa por el centro óptico no se desvía; las prolongaciones se cortan en $s' = -0{,}225\text{ m}$, formando una imagen virtual, derecha y menor.

a) i) Posición y naturaleza de la imagen menor que el objeto en lente convergente

Solución: El objeto debe situarse a una distancia mayor que el doble de la distancia focal ($|s| > 2f'$ o $s < -2f'$). La imagen es real, invertida y de menor tamaño.

a) ii) Posición y naturaleza de la imagen de igual tamaño que el objeto en lente convergente

Solución: El objeto debe situarse exactamente a una distancia igual al doble de la distancia focal ($|s| = 2f'$ o $s = -2f'$). La imagen es real, invertida y de igual tamaño.