Ejercicio 4 · Física PAU Cantabria Extraordinaria 2023

a) Posición donde debe colocarse un objeto real para que la imagen sea derecha y de tamaño doble que el objeto:

Solución: -10 cm / -0,1 m

a) Naturaleza de la imagen formada cuando es derecha y de tamaño doble:

Solución: virtual

b) Posición donde debe colocarse un objeto real para que la imagen sea invertida y de tamaño mitad que el objeto:

Solución: -60 cm / -0,6 m

b) Naturaleza de la imagen formada cuando es invertida y de tamaño mitad:

Solución: real

Trazado de rayos correspondientes a los apartados a) y b):

Solución: Apartado a): El objeto se sitúa entre el foco objeto y el centro óptico ($s = -10\text{ cm}$, $F$ en $-20\text{ cm}$). Un rayo paralelo al eje óptico emerge pasando por el foco imagen $F'$. Un rayo que pasa por el centro óptico no se desvía. Ambos rayos divergen a la derecha de la lente y sus prolongaciones hacia atrás se cortan en $s' = -20\text{ cm}$, dando una imagen virtual, derecha y de doble tamaño. Apartado b): El objeto se sitúa más allá del doble de la distancia focal ($s = -60\text{ cm}$, más allá de $2F$ en $-40\text{ cm}$). Un rayo paralelo al eje óptico pasa tras refractarse por el foco imagen $F'$. Un rayo que pasa por el centro óptico continúa sin desviarse. Ambos rayos convergen entre $F'$ y $2F'$ ($s' = +30\text{ cm}$), formando una imagen real, invertida y menor.