Problema 4 · Física PAU Castilla-La Mancha Extraordinaria 2023

a) Determina la focal de la lente

Solución: -9,3 cm / -0,093 m

a) Su potencia en dioptrías

Solución: -10,75 D / -10,75 m⁻¹

a) El tamaño de la imagen

Solución: 3,1 cm / 0,031 m

a) Y su orientación

Solución: derecha

b) Explica las 3 reglas de trazado de rayos

Solución: 1. El rayo que llega a la lente paralelo al eje óptico sale pasando por el foco imagen (f') (o su prolongación). 2. El rayo que pasa por el foco objeto (o se dirige a él) sale de la lente paralelo al eje óptico. 3. El rayo que incide en el centro de la lente no se desvía.

c) Calcula dónde aparecerá la imagen

Solución: -7 cm / -0,07 m

c) Y qué altura tendrá

Solución: 7,7 cm / 0,077 m

Trazados de rayos de los apartados b) y c)

Solución: Apartado b) Trazado de rayos (lente divergente): Objeto a la izquierda con $s = -4\text{ cm}$, $y = 4{,}4\text{ cm}$. Los rayos divergen y sus prolongaciones forman una imagen virtual, derecha y menor a $s' = -2{,}8\text{ cm}$ con $y' = 3{,}1\text{ cm}$. Apartado c) Trazado de rayos (lente convergente): Objeto entre el foco objeto y la lente ($s = -4{,}0\text{ cm}$, con $f = 9{,}33\text{ cm}$). Los rayos refractados divergen y sus prolongaciones hacia atrás forman una imagen virtual, derecha y mayor a $s' = -7{,}0\text{ cm}$ con $y' = 7{,}7\text{ cm}$.