DUDAS OPTICA

Foro de discusion Sobre RFH

Moderador: Alberto

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Checa
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DUDAS OPTICA

Mensaje por Checa »

Hola!!

Tenia unas cuantas dudas guardadas de los primeros generales (preguntas de optica) y he esperado a volver al tema, para no liarnos...a ver si me podeis ayudar en alguna aunque sea...xq no se si es que lo llevo peor de lo que creia, que hay errores en las preguntas de acalon, o las 2 cosas.

GENERAL 1

242. Luz que viaja en un medio transparente con índice
de refracción n1 incide en un límite transparente
con un segundo medio transparente con un índice n2
. Muy poca luz se transmite al segundo medio.
¿Cuál de las afirmaciones siguientes puede ser
verdadera?
1. n2 es algo mayor que n1.
2. n1 es algo mayor que n2.
3. n2 es mucho mayor que n1.
*4. Cualquier índice de refracción es mucho mayor que
el otro.

5. n1=n2.

no entiendo muy bien porque



general 3

42. La lente de un proyector de diapositivas tiene una
distancia focal de +12,0 cm. El objeto es una
diapositiva situada 12,6 cm delante de la lente. La
pantalla que muestre su imagen deberá colocarse:
1. 25 cm delante de la lente.
2. 25 cm tras la lente.
3. 250 cm delante de la lente.
*4. 250 cm tras la lente.
5. 390 cm tras la lente.


Si dice que el 12.6 es delante de la lente (+) y el foco (+), la imagen formada se formara en el mismo lado. Haciendo las cuentas me sale la 3


193. Un objeto de 2 cm de alto está a 10 cm de un espejo
convexo cuyo radio de curvatura es 10 cm. La
amplificación es de:
1. -0,333.
2. +0,666.
*3. +0,333.
4. -3,33.
5. -0,666.

no sale haciendo 1/s + 1/s' = 1/f


GENERAL 6

82. La velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s y en
el agua es de 1500 m/s. Un sonido de frecuencia 300
Hz en agua tiene en aire:
*1. La misma frecuencia pero longitud de onda más
pequeña

2. La frecuencia es mayor y la longitud de onda es la
misma
3. La frecuencia mayor y la longitud de onda menor
4. La misma frecuencia y la misma longitud de onda
5. La misma frecuencia pero longitud de onda mayor

Aqui la cosa va igual que con ondas luminosas, si es con sonido??? es landa' = landa/n??? si es asi la n del agua sera mayor, x lo q landa menor q en aire, no?



93. Considere 2 espejos cóncavos, uno más curvado que
otro. ¿Para cuál de ellos es mayor el radio? Y ¿Cuál
de ellos posee una menor distancia focal?
1. El mayor radio es para el espejo cóncavo más curvado
y el espejo que posee una menor distancia focal es el
espejo más curvado.
2. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado y el espejo que posee una menor distancia
focal es el espejo menos curvado.
3. El mayor radio es para el espejo cóncavo más curvado
y el espejo que posee una menor distancia focal es el
espejo menos curvado.
4. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado pero no puedo decir cuál de ellos tendrá una
menor distancia focal.
*5. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado y el espejo que posee una menor distancia
focal es el espejo más curvado.


Si se supone que r/2 = f, el espejo con mayor "r" sera el de mayor "f", y eso no se corresponde con la correcta, no?



General 7


52. Por medio de un espejo cóncavo se quiere proyectar
un objeto de 1 cm sobre una pantalla plana, de modo
que la imagen sea derecha y de 3 cm. La pantalla ha
de estar colocada a 2 m del objeto. El radio del espejo
será:
*1. -1,5 m.
2. -1 m.
3. -3 m.
4. -2 m.
5. -0,75 m.

No me sale usando la ecuacion


General 8


136. Una lente biconvexa de vidrio con un índice de
refracción n=1,5 tiene sus radios de curvatura de 10
cm y 15 cm. La distancia focal será de:
1. 2 cm.
2. 60 cm.
3. 6 cm.
*4. 12 cm.
5. 0,0833 cm.


(n-1)[-(1/r1)-(1/r2)]=1/f ---> (1.5-1)[-(1/0.1)-(1/0.1)]=1/f ---> f= - 10 cm !!


211. Dos rendijas de anchura a=1.6 μm están separadas
una distancia d=4 μm e iluminadas por luz de
longitud de onda λ=550 nm. ¿Cuál es el número de
franjas brillantes que aparecen en el máximo
central?
1. 3
2. 2.5
3. 4
*4. 5
5. 1

N=2(d/a)-1=2(4/1.6)-1=4 , y dan como buena 5 (tengo mal la formula, esta mal la pregunta, o aqui se usa otra formula por alguna extraña razon???


General 10

247. ¿Dónde se forma la imagen de un objeto situado en
el plano focal objeto de una lente convergente de
distancia focal 50 cm?
1. En el punto objeto.
2. No se forma imagen.
3. A 50 cm de la lente en el espacio imagen.
*4. En el infinito.
5. En el plano focal imagen.

no se supone que si esta en el foco deja de formarse la imagen??

Muchas gracias por adelantado!!!
Ivafol
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por Ivafol »

Buenas a ver si te puedo ayudar en algo:
Checa escribió:GENERAL 1

242. Luz que viaja en un medio transparente con índice
de refracción n1 incide en un límite transparente
con un segundo medio transparente con un índice n2
. Muy poca luz se transmite al segundo medio.
¿Cuál de las afirmaciones siguientes puede ser
verdadera?
1. n2 es algo mayor que n1.
2. n1 es algo mayor que n2.
3. n2 es mucho mayor que n1.
*4. Cualquier índice de refracción es mucho mayor que
el otro.
5. n1=n2.

no entiendo muy bien porque

Esta es la fórmula para la intensidad reflejada: \(I=(\frac{n_1-n_2}{n_1+n_2})^2I_0\)
Si n1 o n2 es mucho más grande que el otro la fracción de la fórmula es casi 1 (al estar al cuadrado da igual cual de los dos sea más grande), por lo tanto casi toda la luz es reflejada, o como dice el enunciado muy poca luz es transmitida


general 3

42. La lente de un proyector de diapositivas tiene una
distancia focal de +12,0 cm. El objeto es una
diapositiva situada 12,6 cm delante de la lente. La
pantalla que muestre su imagen deberá colocarse:
1. 25 cm delante de la lente.
2. 25 cm tras la lente.
3. 250 cm delante de la lente.
*4. 250 cm tras la lente.
5. 390 cm tras la lente.

Si dice que el 12.6 es delante de la lente (+) y el foco (+), la imagen formada se formara en el mismo lado. Haciendo las cuentas me sale la 3
Como dices en todas estas se utiliza \(\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}=\frac{1}{f}\)
s=12.6 cm
f=12 cm
sustituyendo s'=+252 cm que según el convenio de signos como es >0 está a la derecha de la lente


193. Un objeto de 2 cm de alto está a 10 cm de un espejo
convexo cuyo radio de curvatura es 10 cm. La
amplificación es de:
1. -0,333.
2. +0,666.
*3. +0,333.
4. -3,33.
5. -0,666.

no sale haciendo 1/s + 1/s' = 1/f

Si se utiliza esa fórmula, además de la del aumento m=-s'/s
Tu error habrá sido probablemente el convenio de signos, para un espejo convexo el radio y la focal es negativo f=-5cm, sustituyendo en \(\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}=\frac{1}{f}\) se tiene s'=-3.33cm
como s=10 cm y m=-s'/s, se obtiene la respuesta correcta +0.333


GENERAL 6

82. La velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s y en
el agua es de 1500 m/s. Un sonido de frecuencia 300
Hz en agua tiene en aire:
*1. La misma frecuencia pero longitud de onda más
pequeña
2. La frecuencia es mayor y la longitud de onda es la
misma
3. La frecuencia mayor y la longitud de onda menor
4. La misma frecuencia y la misma longitud de onda
5. La misma frecuencia pero longitud de onda mayor

Aqui la cosa va igual que con ondas luminosas, si es con sonido??? es landa' = landa/n??? si es asi la n del agua sera mayor, x lo q landa menor q en aire, no?

Si te das cuenta la velocidad del sonido en el agua es mayor que en el aire (lo contrario que con la luz) con lo que tendríamos un "indice re refracción" del sonido n<1 como \(\lambda'=\frac{\lambda}{n}\) con n<1 \(\lambda' > \lambda\)

93. Considere 2 espejos cóncavos, uno más curvado que
otro. ¿Para cuál de ellos es mayor el radio? Y ¿Cuál
de ellos posee una menor distancia focal?
1. El mayor radio es para el espejo cóncavo más curvado
y el espejo que posee una menor distancia focal es el
espejo más curvado.
2. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado y el espejo que posee una menor distancia
focal es el espejo menos curvado.
3. El mayor radio es para el espejo cóncavo más curvado
y el espejo que posee una menor distancia focal es el
espejo menos curvado.
4. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado pero no puedo decir cuál de ellos tendrá una
menor distancia focal.
*5. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado y el espejo que posee una menor distancia
focal es el espejo más curvado.

Si se supone que r/2 = f, el espejo con mayor "r" sera el de mayor "f", y eso no se corresponde con la correcta, no?

Si te fijas bien en la respuesta pone:
R más grande -> menor curvado
menor f (lo contrario de arriba) -> más curvado


General 7


52. Por medio de un espejo cóncavo se quiere proyectar
un objeto de 1 cm sobre una pantalla plana, de modo
que la imagen sea derecha y de 3 cm. La pantalla ha
de estar colocada a 2 m del objeto. El radio del espejo
será:
*1. -1,5 m.
2. -1 m.
3. -3 m.
4. -2 m.
5. -0,75 m.

No me sale usando la ecuacion

En esta te pasa lo mismo con el convenio de signos, se utiliza las mismas fórmulas que en el 193. del general 3. Lo que dice el enunciado es lo siguiente:
amplificación m=3
s'=s+200 cm
Con estos datos y utilizando la formula m=-s'/s se obtiene s = -50cm -> s'=150cm
se sustituye todo en la otra fórmula y obtenemos f=-75cm por lo tanto R=2f=-150cm
El resultado es el correcto, pero no tiene sentido ya que los espejos cóncavos tienen radio positivo (ya me dirás como pones el objeto detrás del espejo para que se vea)


General 8


136. Una lente biconvexa de vidrio con un índice de
refracción n=1,5 tiene sus radios de curvatura de 10
cm y 15 cm. La distancia focal será de:
1. 2 cm.
2. 60 cm.
3. 6 cm.
*4. 12 cm.
5. 0,0833 cm.


(n-1)[-(1/r1)-(1/r2)]=1/f ---> (1.5-1)[-(1/0.1)-(1/0.1)]=1/f ---> f= - 10 cm !!

En esta fórmula te sobra un menos, además de que un radio es de 10 y el otro de -15 cm (el convenio de signos otra vez), lo correcto es:
\(\frac{1}{f}=(n-1)(\frac{1}{r_1}-\frac{1}{r_2})\), con números:
\(\frac{1}{f}=(1.5-1)(\frac{1}{10}-\frac{1}{-15})\)
despejando f= 12cm


211. Dos rendijas de anchura a=1.6 μm están separadas
una distancia d=4 μm e iluminadas por luz de
longitud de onda λ=550 nm. ¿Cuál es el número de
franjas brillantes que aparecen en el máximo
central?
1. 3
2. 2.5
3. 4
*4. 5
5. 1

N=2(d/a)-1=2(4/1.6)-1=4 , y dan como buena 5 (tengo mal la formula, esta mal la pregunta, o aqui se usa otra formula por alguna extraña razon???

A mi me pasa lo mismo

General 10

247. ¿Dónde se forma la imagen de un objeto situado en
el plano focal objeto de una lente convergente de
distancia focal 50 cm?
1. En el punto objeto.
2. No se forma imagen.
3. A 50 cm de la lente en el espacio imagen.
*4. En el infinito.
5. En el plano focal imagen.

no se supone que si esta en el foco deja de formarse la imagen??

Creo que tienes razón
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Monica
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por Monica »

Checa escribió:Hola!!

Tenia unas cuantas dudas guardadas de los primeros generales (preguntas de optica) y he esperado a volver al tema, para no liarnos...a ver si me podeis ayudar en alguna aunque sea...xq no se si es que lo llevo peor de lo que creia, que hay errores en las preguntas de acalon, o las 2 cosas.

GENERAL 1

242. Luz que viaja en un medio transparente con índice
de refracción n1 incide en un límite transparente
con un segundo medio transparente con un índice n2
. Muy poca luz se transmite al segundo medio.
¿Cuál de las afirmaciones siguientes puede ser
verdadera?
1. n2 es algo mayor que n1.
2. n1 es algo mayor que n2.
3. n2 es mucho mayor que n1.
*4. Cualquier índice de refracción es mucho mayor que
el otro.

5. n1=n2.

no entiendo muy bien porque

esta pregunta es una más de las cagadas de Acalón, " Cualquier índice de refracción es mucho mayor que el otro" para empezar a que indice se refiere con el otro. Por otro lado piensa que la reflexión total solo puede darse cuando vamos hacia un n menor, luego si hay mucha reflexión en principio parece lógico pensar que n2 va a ser menor, pero eso de mucho menor ......., suponiendo que con eso del otro se refiere a n2

general 3

42. La lente de un proyector de diapositivas tiene una
distancia focal de +12,0 cm. El objeto es una
diapositiva situada 12,6 cm delante de la lente. La
pantalla que muestre su imagen deberá colocarse:
1. 25 cm delante de la lente.
2. 25 cm tras la lente.
3. 250 cm delante de la lente.
*4. 250 cm tras la lente.
5. 390 cm tras la lente.


Si dice que el 12.6 es delante de la lente (+) y el foco (+), la imagen formada se formara en el mismo lado. Haciendo las cuentas me sale la 3

es problema de convenio de signos, en todo caso usa un poco de lógica, imagina una linea donde te sitúas tu y luego el proyector, ¿donde pones la pantalla delante o detras?

193. Un objeto de 2 cm de alto está a 10 cm de un espejo
convexo cuyo radio de curvatura es 10 cm. La
amplificación es de:
1. -0,333.
2. +0,666.
*3. +0,333.
4. -3,33.
5. -0,666.

no sale haciendo 1/s + 1/s' = 1/f

un espejo convexo da siempre una imagen derecha y mayor con esto ya solo queda posible las respuestas 2 y 3, como es convexo la focal es negativa con esto da perfecto
GENERAL 6

82. La velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s y en
el agua es de 1500 m/s. Un sonido de frecuencia 300
Hz en agua tiene en aire:
*1. La misma frecuencia pero longitud de onda más
pequeña

2. La frecuencia es mayor y la longitud de onda es la
misma
3. La frecuencia mayor y la longitud de onda menor
4. La misma frecuencia y la misma longitud de onda
5. La misma frecuencia pero longitud de onda mayor

Aqui la cosa va igual que con ondas luminosas, si es con sonido??? es landa' = landa/n??? si es asi la n del agua sera mayor, x lo q landa menor q en aire, no?

no, \(\lambda=\frac{c}{\nu}\) halla la correspondiente para el aire y para el agua y veras que es menor en aire que en agua


93. Considere 2 espejos cóncavos, uno más curvado que
otro. ¿Para cuál de ellos es mayor el radio? Y ¿Cuál
de ellos posee una menor distancia focal?
1. El mayor radio es para el espejo cóncavo más curvado
y el espejo que posee una menor distancia focal es el
espejo más curvado.
2. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado y el espejo que posee una menor distancia
focal es el espejo menos curvado.
3. El mayor radio es para el espejo cóncavo más curvado
y el espejo que posee una menor distancia focal es el
espejo menos curvado.
4. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado pero no puedo decir cuál de ellos tendrá una
menor distancia focal.
*5. El mayor radio es para el espejo cóncavo menos
curvado y el espejo que posee una menor distancia
focal es el espejo más curvado.


Si se supone que r/2 = f, el espejo con mayor "r" sera el de mayor "f", y eso no se corresponde con la correcta, no?
cierto el menor curvado es el de mayor radio y también el de mayor distancia focal



General 7


52. Por medio de un espejo cóncavo se quiere proyectar
un objeto de 1 cm sobre una pantalla plana, de modo
que la imagen sea derecha y de 3 cm. La pantalla ha
de estar colocada a 2 m del objeto. El radio del espejo
será:
*1. -1,5 m.
2. -1 m.
3. -3 m.
4. -2 m.
5. -0,75 m.

No me sale usando la ecuacion
lo que me pregunto es como se proyecta con un espejo una imagen, mira que he probado a colocar un espejo por casa y mirar si mi imagen se veía sobre alguna pared, y nada el espejo no proyecta nada :shock:]

General 8


136. Una lente biconvexa de vidrio con un índice de
refracción n=1,5 tiene sus radios de curvatura de 10
cm y 15 cm. La distancia focal será de:
1. 2 cm.
2. 60 cm.
3. 6 cm.
*4. 12 cm.
5. 0,0833 cm.


(n-1)[-(1/r1)-(1/r2)]=1/f ---> (1.5-1)[-(1/0.1)-(1/0.1)]=1/f ---> f= - 10 cm !!
repito tus fórmulas pero poniendo bien los números y los signos:
(1.5-1)[(1/10)+(1/15)]=1/f f=12 cm


211. Dos rendijas de anchura a=1.6 μm están separadas
una distancia d=4 μm e iluminadas por luz de
longitud de onda λ=550 nm. ¿Cuál es el número de
franjas brillantes que aparecen en el máximo
central?
1. 3
2. 2.5
3. 4
*4. 5
5. 1

N=2(d/a)-1=2(4/1.6)-1=4 , y dan como buena 5 (tengo mal la formula, esta mal la pregunta, o aqui se usa otra formula por alguna extraña razon???

la respuesta está mal, la que tu pones es la correcta
General 10

247. ¿Dónde se forma la imagen de un objeto situado en
el plano focal objeto de una lente convergente de
distancia focal 50 cm?
1. En el punto objeto.
2. No se forma imagen.
3. A 50 cm de la lente en el espacio imagen.
*4. En el infinito.
5. En el plano focal imagen.

no se supone que si esta en el foco deja de formarse la imagen??
la imagen se forma en el infinito, esto esta bien, otra cosa es que tu puedas verla :shock: :shock:
Muchas gracias por adelantado!!!
Checa
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por Checa »

Muchas gracias por las respuestas!!! Entre los errores de acalon, y mis errores tontos (como tomar el valor del radio como el foco) y gracias a vuestras explicaciones tengo claras casi todas, pero hay una que sigue sin convencerme...a ver que pensais de mi razonamiento


42. La lente de un proyector de diapositivas tiene una
distancia focal de +12,0 cm. El objeto es una
diapositiva situada 12,6 cm delante de la lente. La
pantalla que muestre su imagen deberá colocarse:
1. 25 cm delante de la lente.
2. 25 cm tras la lente.
3. 250 cm delante de la lente.
*4. 250 cm tras la lente.
5. 390 cm tras la lente.

A ver...para mi si esta a la izquierda es positivo (tanto imagen como objeto), y si el foco es positivo es concavo.

El tema es, que si tomamos +12.6, a mi el resultado me sale +250, y si dice que la diapositiva (+) esta DELANTE del espejo, la imagen (+) tambien estara DELANTE

Si cambiamos el convenio de signos y tomamos -12.6, entonces ya ni siquiera sale el valor numerico

no se si me he explicado muy bien, mi duda es, que si + para objeto es delante, y si + para imagen es detras (creo que no); si es asi, llevo haciendolos toda la vida mal, y este es el primero que no me sale
Ivafol
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por Ivafol »

El convenio se resume en que si s o s' está donde el objeto o la imagen es virtual es negativo y si no positivo. De todos modos escribo el convenio para relexiones y para refracciones (sacado del Tipler):

REFLEXIONES (espejos)

s + si el objeto está delante del espejo (objeto real)
s - si el objeto está detrás del espejo (objeto virtual)

s' + si la imagen está delante del espejo (imagen real)
s' - si la imagen está detrás del espejo (imagen virtual)

r,f + si el centro de curvatura está delante del espejo (espejo cóncavo)
r,f - si el centro de curvatura está detrás del espejo (espejo convexo)



REFRACCIÓN (dos superficies (sustituir lente donde pone superficie para lentes))

s + (objeto real) para los objetos delante de la superficie (lado de incidencia)
s - (objeto virtual) para los objetos detrás de la superficie (lado de transmisión)

s' + (objeto real) para los objetos detrás de la superficie (lado de transmisión)
s' - (objeto virtual) para los objetos delante de la superficie (lado de incidencia)

r,f + si el centro de curvatura está en el lado de transmisión
r,f - si el centro de curvatura está en el lado de incidencia


Espero que así todo quede más claro, a mi los ejercicios que he hecho usando este convenio salen bien.
Checa
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por Checa »

Exacto!! Ese es el convenio que yo uso...y siento seguir siendo pesado :oops: pero con ese convenio, sale la opcion 3 la correcta:

s= +12,6 cm (delante)
f=+12 cm

1/s+1/s'=1/f -----> (1/0,126)+(1/s')=(1/0,12) ---> s'= + 2,52 m (delante)
Ivafol
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por Ivafol »

Ivafol escribió:REFRACCIÓN (dos superficies (sustituir lente donde pone superficie para lentes))

s + (objeto real) para los objetos delante de la superficie (lado de incidencia)
s - (objeto virtual) para los objetos detrás de la superficie (lado de transmisión)

s' + (objeto real) para los objetos detrás de la superficie (lado de transmisión)
s' - (objeto virtual) para los objetos delante de la superficie (lado de incidencia)

r,f + si el centro de curvatura está en el lado de transmisión
r,f - si el centro de curvatura está en el lado de incidencia
Checa
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por Checa »

Ups...no es mi semana....todo correcto , gracias una vez mas :wink:

:compress:
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alberto9
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por alberto9 »

Se usa el convenio DIN, quitando algunas dudas que te pueden plantear los enunciados a veces poco explícitos, la Óptica en España usa el convenio alemán. Eso del Tippler es el convenio americano, y las cosas no salen con eso.
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alberto9
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Re: DUDAS OPTICA

Mensaje por alberto9 »

42. La lente de un proyector de diapositivas tiene una
distancia focal de +12,0 cm. El objeto es una
diapositiva situada 12,6 cm delante de la lente. La
pantalla que muestre su imagen deberá colocarse:
1. 25 cm delante de la lente.
2. 25 cm tras la lente.
3. 250 cm delante de la lente.
*4. 250 cm tras la lente.
5. 390 cm tras la lente.

Esta pregunta tiene alguna laguna en el enunciado, te tendrían que decir que la distancia focal es imagen (aunque se sobreentiende). Se haría con -1/s+1/s'=1/f' (sacada del Casas), tomando f'=12, y s=-12.6, y la respuesta es s'=250cm. Las distancias se toman a la izquierda de la lente como negativas y a la derecha como positias.
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