Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Julio 2026

 

PREGUNTA 3. ÓNDAS Y ÓPTICA GEOMÉTRICA. (2,5 puntos)

3.1. Indique y justifique la respuesta correcta. (1 punto)

Para obtener una imagen real y derecha con una lente delgada convergente de potencia 10 D, el objeto debe estar colocado, con respecto a la lente a: a) una distancia menor de 10 cm; b) una distancia mayor que 10 y menor que 20 cm; c) una distancia mayor que 20 cm; d) no es posible obtener una imagen real y derecha con una lente convergente.
 
La respuesta correcta es la d. Con una lente convergente todas las imágenes reales son invertidas, independientemente de la distancia del objeto. Esto se debe a la propia formación de imágenes en las lentes convergentes: cuando los rayos refractados convergen realmente (formando una imagen real, que se puede proyectar en una pantalla), lo hacen cruzándose al otro lado de la lente, lo cual invierte necesariamente la imagen con respecto al objeto. Sólo cuando los rayos divergen tras la lente (la imagen es virtual, no proyectable) puede la imagen conservar la misma orientación que el objeto.
 
 

3.2. Resuelva uno de estos dos problemas: (1,5 puntos)

3.2.1.En el fondo de un depósito de 1 m de profundidad lleno de agua (n = 1,33) hay una lámpara que emite un rayo de luz que incide sobre la superficie de separación con el aire (n = 1) con un ángulo de 450 respecto de la normal a la superficie.

a)   Calcule el ángulo con el que sale el rayo al aire.

b)   ¿A qué profundidad percibirá que se encuentra la lámpara un observador situado fuera del depósito?
 
a)   Aplicando la ley de Snell calculamos el ángulo refractado:
 
 
 
 
 
b)   El  observador,  al  ver  el  rayo  refractado,  percibe  la  lámpara  que  lo  emite  en  el  punto  donde,  prolongando hacia atrás la línea del rayo que le llega, esta cruza la vertical que pasa por la posición real de la lámpara.
 
 
 
Primero calculamos la distancia horizontal que recorre el rayo desde que sale de la lámpara hasta la superficie del agua:
 
 
El ángulo que forma la prolongación del rayo emergente con la superficie del agua es el complementario del ángulo emergente. Con este ángulo y con la distancia horizontal recorrida podemos calcular al altura aparente:
 
 
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