NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA Y BIOFÍSICA
Ondas - Luz - Lentes delgadas

 

Ejercicio 3.16 - Dos lentes convergentes iguales de 32 cm de distancia focal están ubicadas a 21,5 cm de distancia una de otra. Se coloca un objeto a 55 cm delante de una de ellas. ¿Dónde se formará la imagen final producida por el sistema?
 

En este ejercicio no hay magia, no hay trampa, no hay fórmula, no hay nada más que arremangarse y ponerse a aplicar la Ley de Descartes, paso a paso para cada lente, para cada objeto, para cada imagen. A esta altura del partido supongo que sabrás que la imagen de la primera lente funciona de objeto para la segunda.

La clave es ser prolijo, metódico, o sea... no me hagas enojar: hay que hacer un esquema.

 

 

   

Mirá, te lo hice a escala, no te podés quejar. Vos tendrías que ser capaz de dibujar uno igual, no es tan difícil. Fijate que a la segunda lente, lente 2, y sus focos, los representé en gris, para que no nos molesten... por ahora sólo prestale atención a la primera lente y sus focos equidistantes, f1. Teniendo la posición del objeto delante de esa lente, x01, puede conocerse la posición de la imagen que produce, xi1.

xi1 = f1 . xo1 / (x1o f1 )

xi1 = 0,32 m . 0,55 m / (0,55 m 0,32 m )

xi1 = 0,176 m² / 0,23 m

xi1 = 0,765 m

 

 

   
Ahora tenemos la posición de esa imagen que funciona de objeto para la lente 2. Llegó el momento de olvidarnos de la lente 1.    
   

La posición de ese objeto (con respecto a la lente 2) no es otro que la posición de la imagen de la lente 1 menos la distancia entre las lentes, d.

xo2 = xi1 d

xo2 = 0,765 m 0,215 m = 0,55 m

Tal vez el autor del ejercicio lo hizo a propósito, hacer que este objeto se halle a la misma distancia de la lente 2 que el objeto anterior de la lente 1. ¡Pero es un trampa!
¡¡
Este objeto está a la derecha de la lente... se trata de una posición negativa!!

xi2 = f2 . xo2 / (xo2 f2 )

xi2 = 0,32 m . 0,55 m / ( 0,55 m 0,32 m )

xi2 = 0,176 m² / 0,87 m

   
   
        xi2 = 0,20 m  
   

 

   

Discusión: Está claro que la imagen 1 no llega a formarse, es una imagen virtual, y constituye, para la lente 2 un objeto virtual. Los rayos provenientes del objeto real se cierran con la lente 1 y formarían una imagen real en la posición xi1; pero en el medio se interpone la lente 2 y los rayos se cierran aún más... formando la imagen definitiva mucho más cerca.

Desafío: ¿Cuánto vale el aumento del conjunto?

  Ricardo Cabrera
 
   
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización jun-10. Buenos Aires, Argentina.