Estudiar las imágenes

Resumen:

Se fijo es una posición un objeto, a una distancia se coloco una lente convergente o divergente, y posteriormente una pantalla, y se observó que las lentes convergentes aumentaban e invertían las imágenes, mientras que las lentes divergentes disminuían la imagen, la cual era más definida.

Objetivo:

- Estudiar las imágenes formadas por lentes convergentes y divergentes.

- Determinar la distancia focal de lentes convergentes y divergentes.

Procedimiento experimental

-Se fijo en una posición un objeto-lente-pantalla, donde la imagen fuese de un tamaño fácil de observar para explicar posteriormente lo que sucedía con esta.

-Se encontró la distancia focal de las diferentes lentes, tomando una fuente luminosa como una lámpara con haces de luz paralelos que se encontrase al menos 20 veces más a la distancia focal, por tanto la imagen encontrada se localizaba prácticamente en el foco.

- Se encontró el tamaño y la posición de la imagen para varias distancias focales, comenzado con el objeto lejos y después se acerco hasta tocar prácticamente la lente, para que fuese m{as fácil se tomo como unidad la distancia focal, cuando las imágenes se encontraron entre F y 2F se tomaron varias distancias intermedias, posteriormente se observó lo sucedido cuando el objeto se encontraba colocado entre F y la lente, se midió el tamaño del objeto y de la imagen.

Material

- Dos lentes; una convergente y otra divergente.

- Una fuente luminosa

- Una pantalla traslucida

- Un flexómetro

- Un vernier

Lentes

La palabra lente proviene de la palabra en latín lens-lentis, que significa lenteja, cuya semilla es parecida a una lente común, las lentes están formadas de cualquier material transparente y por lo menos una de sus superficies tiene forma esférica. Refractan los rayos de luz al pasar por ellas y se clasifican de acuerdo con la forma en que lo hacen, cuando los rayos de luz se desvían al pasar por una lente y se cortan en un punto se dice que los rayos convergen, por tanto, la lupa es una lente convergente, ya que hace converger los rayos paralelos provenientes del Sol. El punto de convergencia se denomina foco o punto focal de la lente. Otro tipo de lentes refractan los rayos paralelos de luz de manera que se desvían apartándose gradualmente unos de otros. Éstas hacen que diverjan los rayos, por eso se llaman divergentes.

Formación de imágenes. Para estudiar la formación de imágenes por lentes, es necesario mencionar algunas de las características que permiten describir de forma sencilla la marcha de los rayos.

Plano óptico. Es el plano central de la lente.

Centro óptico O. Es el centro geométrico de la lente. Tiene la propiedad de que todo rayo que pasa por él no sufre desviación alguna.

Eje principal. Es la recta que pasa por el centro óptico y es perpendicular al plano óptico.

Focos principales F y F´ (foco objeto y foco imagen, respectivamente). Son un par de puntos, correspondientes uno a cada superficie, en donde se cruzan los rayos (o sus prolongaciones) que inciden sobre la lente paralelamente al eje principal.

Distancia focal f. Es la distancia entre el centro óptico O y el foco F.

Lentes convergentes. Para proceder a la construcción de imágenes debidas a lentes convergentes, se deben tener presente las siguientes reglas:

Cuando un rayo incide sobre la lente paralelamente al eje, el rayo emergente pasa por el foco imagen F´. Inversamente, cuando un rayo incidente pasa por el foco objeto F, el rayo emergente discurre paralelamente al eje. Finalmente, cualquier rayo que se dirija a la lente pasando por el centro óptico se refracta sin sufrir ninguna desviación. Cuando se aplican estas reglas sencillas para determinar la imagen de un objeto por una lente convergente, se obtienen los siguientes resultados:

- Si el objeto está situado respecto del plano óptico a una distancia superior a dos veces la distancia focal, 2f = FO la imagen es real, invertida y de menor tamaño.

- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico igual a 2 f, la imagen es real, invertida y de igual tamaño.

- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico comprendida entre 2 f y f, la imagen es real, invertida y de mayor tamaño.

- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico inferior a f, la imagen es virtual, directa y de mayor tamaño.

Las lentes convergentes refractan los rayos paralelos hacia un punto llamado foco, o sea convergen en el foco:

Lentes divergentes. La construcción de imágenes formadas por lentes divergentes se lleva a cabo de forma semejante, teniendo en cuenta que cuando un rayo incide sobre la lente paralelamente al eje, es la prolongación del rayo emergente la que pasa por el foco objeto F. Asimismo, cuando un rayo incidente se dirige hacia el foco imagen F´ de modo que su prolongación pase por él, el rayo emergente discurre paralelamente al eje. Finalmente

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