UNIVERSIDAD PRIVADA NORBERT WIENER

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIALY GESTIÓN EMPRESARIAL

LABORATORIO Semana 11

OPTICA. LEY DE LA REFLEXION

ASIGNATURA: Física II

SECCIÓN: IG5M1

DOCENTE. Elías Catalán S.

INTEGRANTES: Acevedo Soria Christian

Custodio Damián LarryGalarza CristinaWong Cabanillas L. Meylin

LIMA - PERÚ

2013

1. OBJETIVO

Para determinar los principios básicos en los que descansa cualquier fenómeno físico, lo mejor es observar el fenómeno en la forma más simple posible. En este experimento, los objetivos serían:

Observar la reflexión de un rayo de luz por un espejo plano y describir la ley de la reflexión en óptica.

Conocer los principios básicos de la forma y localización de la imagen creada por la reflexión en un espejo de cualquier forma.

conocer el fenómeno de la reflexión de la luz Comprobar la ley de la reflexión en óptica.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

LEY FUNDAMENTAL DE LAS LENTES DELGADAS

Lentes delgadas

Una lente delgada es un sistema óptico centrado formado por dos dioptrios o superficies curvas (generalmente esféricas) uno de los cuales, al menos, es esférico y en el que los dos medios refringentes extremos poseen el mismo índice de refracción.

En la imagen puedes observar algunos de los tipos de lentes existentes y su denominación.

En la vida diaria encontramos lentes en gafas, proyectores, cámaras, etc. También las encontramos en combinaciones en microscopios y telescopios. Las lentes suelen ser talladas de forma que su dos caras tienen forma de esferas de radios distintos, y su espesor suele ser mucho menor que estos radios. A lentes así se las denomina lentes delgadas. El eje de simetría de la lente, en el que están los centros de curvatura, se llama eje principal de la lente. Variando los radios es posible obtener lentes convergentes y divergentes.

Ecuación de Gauss de las lentes delgadas

fdd io

111

Al término f

1 se le denomina habitualmente potencia de una lente, que por tanto

corresponde a la inversa de su distancia focal imagen. La unidad en el Sistema Internacional (S.I.) de la potencia de una lente es la dioptría (D), que puedes ver

equivale a 1 D = 1

El aumento lateral de una lente delgada tiene el valor: i

o

d

d

Potencia de una lente

Se ha verificado experimentalmente que una lente es tanto más potente cuanto menor es su distancia focal. En símbolos:

(para lentes convergentes)Por convención se ha establecido que si la distancia focal es de un metro la potencia es de una dioptría. Así la potencia se mide en dioptrías y la distancia focal en metros. De esta fórmula se deduce que para una distancia infinitamente grande la potencia es cero y los rayos no sufren desviación.La fórmula para lentes divergentes es análoga pero negativa:

La fórmula de los focos conjugados es la misma que en espejos.

OPTICA. LEY DE LA REFLEXION

3. PROCEDIMIENTO

a) Primer paso: identificamos las partes de los componentes para la realización del presente trabajo de laboratorio, verificamos las condiciones en la que se nos entrega cada accesorio (en buenas condiciones), luego conectamos el plus del transformador al proyector y el enchufe a la toma de corriente para encenderlo.

b) Nivelamos la luz del foco y colocamos la lente a una distancia de 9 cm. Desplazamos la mica hasta lograr que la imagen proyectada este enfocada.

c) Medir la distancia de la lente a la imagen enfocada.

d) Con la ayuda de una regla realizar medimos el diámetro de la imagen inicial.

e) Medimos el diámetro de la imagen proyectada.

f) Realizamos 6 diferentes desplazamientos para la lente y 6 desplazamientos para sus respectivos enfoques de imagen proyectada.

g) Anotamos las medidas en cada operación como en el procedimiento inicial.

DATOS:

Siendo:

Hi=tamaño de la imagen Di=distancia de la imagen

Ho=tamaño del objeto Do= distancia del objeto F= distancia focal

do(om) di hi ho 1/f f =hi/ho =di/do

9 37 4 1

10 30 3 1

11 21 1,9 1

12 18,5 1,4 1

13 16,3 1,2 1

14 15 1 1

4. DATOS OBTENIDOS:

Ec. De la lente: 1/do + 1/di = 1/fRealizamos los cálculos solicitados

do(om) di hi ho 1/f f =hi/ho =di/do

9 37 4 1 0,14 7,24 4 4,1

10 30 3 1 0,13 7,5 3 3

11 21 1,9 1 0,14 7,22 1,9 1,2

12 18,5 1,4 1 0,14 7,28 1,4 1,5

13 16,3 1,2 1 0,14 7,23 1,2 1,25

14 15 1 1 0,14 7,24 1 1,1

Gráfica 1:

Análisis de resultado:

Con respecto a la Distancia de la imagen (Di):Podemos verificar que es variable ya que se tomó la distancia inicialmente desde 37cm hasta llegar a 15cm, donde podemos ver la curvatura.

Con respecto a la Distancia del objeto (Do):Como podemos verificar, la distancia que hemos tomado ha sido de forma ascendente, de 9 a 14cm, como se ve en la gráfica.

Con respecto al tamaño del objeto (Ho):El tamaño del objeto ha sido constante como podemos verlo, siendo de 1cm.

Con respecto al tamaño de la imagen (Hi):Como podemos ver el resultado, verificamos que va de forma descendente desde 4cm hasta 1cm que al final se tuvo el mismo tamaño del objeto proyectado.

Grafica 2:

Análisis de resultado:

Con respecto al resultado de la división de (Hi/Ho):Podemos verificar que va de forma descendente de 4 a 1cm, este es el mismo resultado del tamaño de la imagen (Hi) ya que no ha variado la división porque el tamaño del objeto (Ho) fue de 1cm.

Con respecto al resultado de la división de (Di/Do):El resultado de la división de la distancia de la imagen con respecto a la distancia del objeto va de forma descendente de 4,1 a 1,1 cm. Y como podemos ver, inicialmente con la distancia mayor de separación se obtuvo 4,1cm y a medida que íbamos acercarnos se redujo hasta llegar a 1.1cm.

Con respecto al resultado de la división de (1/f):

Se ha verificado experimentalmente que una lente es tanto más potente cuanto menor es su distancia focal. En símbolos:

Donde directamente podemos observar que la potencia es relativamente es poco variable y esto es debido a las distancias que hemos tomado como ejes, que tiene una proporcionalidad casi semejante, lo que ocasiona que no haya mucha diferencia.

5. CONCLUSIONES

Con respecto a los resultados pudimos verificar experimentalmente que una lente es tanto más potente cuanto menor es su distancia focal.

Pudimos oobservar la reflexión de un rayo de luz por un espejo plano y describir la ley de la reflexión en óptica, realizando sus gráficos como se muestra en los cuadros de datos ya expuestos.

Conocimos y confirmamos los principios básicos de la forma y localización de la imagen creada por la reflexión en un espejo de cualquier forma. Uno de esos principios es que la luz se propaga en línea recta.

Conocimos el fenómeno de la reflexión de la luz: Este es uno de los fenómenos ópticos más sencillos. Si nosotros encendiéramos una linterna apuntándole a una SUPERFICIE PULIDA (espejo) veríamos como el haz de luz producido por la linterna rebota y vuelve dirigiéndose por ejemplo hacia una pared.

6. CUESTIONARIO

Explique la ley de la reflexión

Los resultados de sus dos experimentos son los mismos? Si no es así ¿ A qué atribuye la diferencia?

Parte de la luz de la reflexión establece que , el rayo incidente , la normal , y el rayo reflejado descansan en el mismo plano. Discutir si se muestra esto en su experimento.

Establezca las posibles fuentes de error en su experimento.

7. BIBLIOGRAFÍA

Leandro Bautista. (2007) Física de 2° de Bachillerato. Extraído de: http://www.fisicanet.com.ar/fisica/ondas/ap17_optica_geometrica.php

J.J.Alonso & R.Roa (2011) Física Aplicada I. Extraído de: http://fis.cie.uma.es/~rafaroa/labfisca/fis4_files/FIS4b_guide.pdf

Ricardo Cabrera (2010) Ondas, luz, óptica geométrica. Extraído de: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ONDAS/Ap_luz_lent1.html

S. Gil y E. Rodríguez (2005) Física re-Creativa. Extraído de: http://www.fisicarecreativa.com/guias/formulaslentes.pdf

Juan M. Bueno (1999) Introducción a la óptica instrumental. Extraido de: http://books.google.com.pe/books?id=kL1SlehQxxAC&pg=PA28&dq=ecuacion+de+gauss+de+lentes+delgadas&hl=es-419&sa=X&ei=DbeIUpvLFtCrkAeC_IDIBw&ved=0CC4Q6AEwAA