cap33giancoli enero 02, 2022 108. Un sistema de lentes de telefoto obtiene una gran amplificación en un paquete compacto. Un sistema simple de ese tipo se puede construir a partir de dos lentes, una convergente y otra divergente, con distancias focales $f_{1}$ y $f_{2}=-\frac{1}{2} f_{1}$, respectivamente, separadas una distancia $\ell=\frac{3}{4} f_{1}$ como se muestra en la figura 33-51.
cap33giancoli enero 02, 2022 107. En una novela de ciencia ficción, el ojo de una criatura inteligente que mora en el océano funciona bajo el agua con un punto cercano de $25 \mathrm{~cm}$. A esta criatura le gustaría crear un amplificador submarino a partir de un pequeño recipiente de plástico lleno de aire.
cap33giancoli enero 02, 2022 103. El objetivo y el ocular de un telescopio están separados $85 \mathrm{~cm}$. Si el ocular tiene +23 D, ¿cuál es la amplificación total del telescopio?
cap33giancoli enero 02, 2022 *104. Dos lentes convergentes, una con $f=4.0 \mathrm{~cm}$ y la otra con $f=$ $44 \mathrm{~cm}$, se convierten en un telescopio. $a$ ) ¿Cuáles son la longitud y la amplificación? b) Suponga que estas lentes ahora se combinan para fabricar un microscopio; si la amplificación necesita ser de $25 \times$, ¿qué longitud debe tener el microscopio?
cap33giancoli enero 02, 2022 105. Samuel compra unos anteojos de $+3.50 \mathrm{D}$ que corrigen su visión defectuosa para poner su punto cercano a $25 \mathrm{~cm}$. (Suponga que usa los anteojos a $2.0 \mathrm{~cm}$ de sus ojos.) a) Calcule la distancia focal de los anteojos de Samuel. $b$ ) Calcule el punto cercano de Samuel sin anteojos.
cap33giancoli enero 02, 2022 106. El funcionamiento adecuado de ciertos dispositivos ópticos ( por ejemplo, fibras ópticas y espectrómetros) requiere que la luz de entrada sea una colección de rayos divergentes dentro de un cono de medio ángulo $\theta$ (figura 33-50)
cap33giancoli enero 02, 2022 98. Una mujer puede ver claramente con su ojo derecho sólo cuando los objetos están entre $45 \mathrm{~cm}$ y $155 \mathrm{~cm}$ de distancia. ¿Qué potencias deben tener los bifocales que le prescribieron para que pueda ver objetos distantes con claridad (con ayuda de la parte superior de los anteojos) y pueda leer un libro a $25 \mathrm{~cm}$ de distancia (con ayuda de la parte inferior de los anteojos) con su ojo derecho? Suponga que las gafas estarán a $2.0 \mathrm{~cm}$ del ojo.
cap33giancoli enero 02, 2022 99. ¿Cuál es la potencia de amplificación de una lente de $+4.0 \mathrm{D}$ que se utiliza como amplificador? Suponga un ojo normal relajado.
cap33giancoli enero 02, 2022 100. Un físico perdido en las montañas intenta fabricar un telescopio con las lentes de sus anteojos de lectura. Las lentes tienen potencias de $+2.0 \mathrm{D} \mathrm{y}+4.5 \mathrm{D}$, respectivamente. a) ¿Qué amplificación máxima de telescopio es posible? b) ¿Cuál lente debe usar como ocular?
cap33giancoli enero 02, 2022 101. Un hombre de 50 años de edad usa lentes de $+2.5 \mathrm{D}$ para leer un periódico a $25 \mathrm{~cm}$ de distancia. Diez años después, debe sostener el periódico a $32 \mathrm{~cm}$ de distancia para ver con claridad con los mismos anteojos. ¿Qué potencia de lentes necesita ahora para sostener el periódico a $25 \mathrm{~cm}$ de distancia? (Las distancias se miden desde las lentes).
cap33giancoli enero 02, 2022 102. Un objeto se mueve con rapidez constante $v_{0}$ hacia una lente convergente con distancia focal $f$, de manera que su distancia $d_{\mathrm{o}}$ desde la lente siempre es mayor que $f . a$ ) Determine la velocidad $v_{i}$ de la imagen como función de $d_{0} . b$ ) ¿En cuál dirección se mueve la imagen (es decir, se acerca a la lente o se aleja de ella)? $c$ ) ¿Para qué $d_{\mathrm{o}}$ la rapidez de la imagen es igual a la rapidez del objeto?
cap33giancoli enero 02, 2022 93. Cuando un objeto se coloca a $60.0 \mathrm{~cm}$ de cierta lente convergente, forma una imagen real. Cuando el objeto se mueve a $40.0 \mathrm{~cm}$ de la lente, la imagen se mueve $10.0 \mathrm{~cm}$ más lejos de la lente. Calcule la distancia focal de esta lente.
cap33giancoli enero 02, 2022 94. La figura 33-49 se tomó desde el laboratorio del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), en Boulder, Colorado, a $2 \mathrm{~km}$ del excursionista en la fotografía. La imagen del Sol tenía $15 \mathrm{~mm}$ de diámetro en la película. Estime la distancia focal de la lente de la cámara (en realidad un telescopio). El Sol tiene un diámetro de $1.4 \times 10^{6} \mathrm{~km}$ y está a $1.5 \times 10^{8} \mathrm{~km}$ de distancia.
cap33giancoli enero 02, 2022 95. Una estrella cinematográfica sorprende a un reportero tomando fotografías de ella en casa. La actriz afirma que el reportero invadió su casa. Para probar su argumento, entrega como evidencia la película que confiscó. Su altura de $1.75 \mathrm{~m}$ aparece como una altura de $8.25 \mathrm{~mm}$ en la película, y la distancia focal de la lente de la cámara era de $220 \mathrm{~mm}$. ¿A qué distancia de la actriz se encontraba el reportero?
cap33giancoli enero 02, 2022 96. Conforme la mañana transcurre hacia mediodía, y la luz del Sol se vuelve más intensa, un fotógrafo nota que, si mantiene constante la rapidez del obturador, tiene que cambiar el número $f$ de $f / 5.6$ a $f / 16 .$ ¿En qué factor aumentó la intensidad de la luz del Sol durante ese tiempo?
cap33giancoli enero 02, 2022 97. Un niño tiene un punto cercano de $15 \mathrm{~cm} .$ ¿Cuál es la máxima amplificación que puede obtener el niño con un amplificador de $8.5 \mathrm{~cm}$ de distancia focal? ¿Qué amplificación puede obtener un ojo normal con la misma lente? ¿Qué persona ve más detalle?
cap33giancoli enero 02, 2022 88. Una lente convergente, con distancia focal de $13.0 \mathrm{~cm}$, se pone en contacto con una lente divergente con distancia focal de $-20.0 \mathrm{~cm}$. ¿Cuál es la distancia focal de la combinación? ¿La combinación es convergente o divergente?
cap33giancoli enero 02, 2022 89. Un telescopio astronómico tiene una amplificación de $8.0 \times$. Si las dos lentes están separadas $28 \mathrm{~cm}$, determine la distancia focal de cada lente.
cap33giancoli enero 02, 2022 90. a) Demuestre que, si dos lentes delgadas, con distancias focales $f_{1}$ y $f_{2}$, se colocan en contacto una con la otra, la distancia focal de la combinación está dada por $\left.f_{\mathrm{T}}=f_{1} f_{2} /\left(f_{1}+f_{2}\right) . b\right)$ Demuestre que la potencia $P$ de la combinación de dos lentes es la suma de sus potencias separadas, $P=P_{1}+P_{2}$.
cap33giancoli enero 02, 2022 91. ¿De qué tamaño es la imagen del Sol en una película que se usa en una cámara con $a$ ) una lente con distancia focal de $28 \mathrm{~mm}$, b) una lente con distancia focal de $50 \mathrm{~mm}$ y $c$ ) una lente con distancia focal de $135 \mathrm{~mm}$ ? d) Si la lente de $50 \mathrm{~mm}$ se considera normal para esta cámara, ¿qué amplificación relativa brinda cada una de las otras dos lentes?
