Laboratorio : Óptica

SUMARIO DEL INFORME

1. INTRUDUCCION TEORICA

1. OBJETIVO DEL LABORATORIO

1. OBJETIVO GENERAL
2. OBJETIVO ESPECIFICO

1. FUNDAMENTO TEORICO

1. EQUIPOS DE LABORATORIO

1. PROCEDIMIENTO

1. CALCULO Y TRATAMIENTO DE DATOS

1. CUESTIONARIO

1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. BIBIOGRAFIA

1. INTRUDUCCION TEORICA

Nuestro reflejo en el espejo del baño, la vista de la Luna a través de un telescopio, los dibujos geométricos que se ven en un caleidoscopio, todos son ejemplos de imágenes. En cada caso, el objeto que miramos parece estar en un lugar diferente de su posición real, nuestro reflejo está del otro lado del espejo, la Luna parece estar más cercana cuando la vemos a través de un telescopio, y los objetos que se ven en un caleidoscopio parecen hallarse en muchos lugares al mismo tiempo. En todos los casos, los rayos de luz provenientes de un punto de un objeto se desvían por reflexión o refracción (o una combinación de ambas), de tal forma que convergen hacia un punto denominado punto de imagen, o parecen divergir con respecto a éste.

OBJETIVO DEL LABORATORIO

1. OBJETIVO GENERAL

• Comprobar la relación de reflexión y refracción de la luz.
• Entender el concepto de los rayos incidentes, reflejado, refractado.

1. OBJETIVO ESPECIFICO

• Comprobar la relación de reflexión y refracción de la luz.
• Determinar la distancia focal de espejos esféricos y lentes delgados

1. FUNDAMENTO TEORICO

Antes de analizar el significado del término imagen, necesitamos primero el concepto de objeto como se utiliza en óptica. Por objeto entendemos cualquier cosa desde donde se irradian rayos de luz. Esta luz podría ser emitida por el objeto mismo si éste es auto luminoso, como el filamento incandescente de una bombilla eléctrica.

ESPEJOS ESFERICOS

En la figura se muestra un espejo cóncavo y el otro convexo, en los casos se tiene un objeto puntual ubicado en (O). un rayo que sale del objeto y viaja sobre el eje del espejo se refleja sobre sí mismo. Un rayo que forma cierto ángulo con el eje del espejo se refleja en otra dirección.

La imagen se encuentra en la intersección de los rayos reflejados o de su prolongación hacia atrás (I).

Por lo tanto, se cumple que:

[pic 4]

Donde:

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

Donde tenemos que:

[pic 8]

En la ecuación (1) “O” siempre es positiva, y por tanto “f” es positiva si “c” se encuentra en el lado real, y negativa en el caso contrario. Si “i” resulta positiva, la imagen se forma en el lado real y se denomina imagen virtual, en caso contrario se tendrá una imagen virtual.

SUPERFICIES REFRACTORAS ESFERICAS

En la práctica no es común encontrar superficies refractoras esféricas aisladas. Es más común encontrar involucradas dos superficies de ese tipo, constituyendo una lente.

Los lentes delgados que se caracterizan por tener espesor despreciable frente a las distancias objeto e imagen. En la figura se muestra dos tipos de lentes delgadas: convergente y divergente, las que se encuentra en el aire y son de una materia de índice de refracción “n”.

Para estos lentes y para rayos paraxiales se cumple que:

[pic 9]

Donde:

[pic 10]

En el caso de los lentes., el lado virtual está en el lado del objeto. No obstante, la distancia objeto “O” continúa siendo positiva.

Además, en este caso existen dos focos y “f” es la distancia al segundo foco que es donde se forma la imagen de un objeto situado en el infinito.

1. EQUIPOS DE LABORATORIO

En el presente experimento se utilizó los siguientes experimentos.

1. PROCEDIMIENTO

ESPEJOS ESFERICOS

• Montar el arreglo de la figura 3, ajusta la posición del espejo de manera que el rayo incidente no se propague.
• Llenar la tabla 1, moviendo la fuente luminosa de manera que varíen las distancias objeto y midiendo las distancias de la imagen.
• Llenar la tabla 2, de manera similar, pero para el espejo convexo.

LENTES DELGADOS

• Montar el arreglo de la figura 4, ajusta la posición del espejo de manera que el rayo incidente no se propague.

• Llenar la tabla 3
• Llenar la tabla 4, para lente divergente.

1. CALCULO Y TRATAMIENTO DE DATOS

ESPEJOS ESFERICOS

1. Para el espejo cóncavo, en base a la tabla 1, elaborar una tabla 1/o – 1/i mediante un análisis de regresión determinar y dibujar la relación experimental 1/i= f (1/0). Por comparación con la relación teórica determinar la distancia focal compararla con la distancia focal dada por el valor de “i” correspondiente a “o” infinita. Comparar la pendiente de la relación experimental 1/i=f (1/0) con el valor esperado.

En base a la tabla 1, obtenemos los siguientes valores:

[pic 11]

Haciendo la tabla de regresión tenemos:

[pic 12]

Para una relación lineal con intersección no nula tenemos:

[pic 13]

Donde se puede ver que:

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

Donde los valores de A y B se obtienen mediante las ecuaciones siguientes:

[pic 17]

[pic 18]

Calculo de B:

[pic 19]

Calculo de A:

[pic 20]

...