Lentes Convergentes. Lab De Fisica Ii - Universidad De Oriente (Barcelona)

Materiales

* Carril graduado.
* Pantalla blanca deslizante.
* Lámpara deslizable.
* Par de lentes convergentes de 100mm y 200mm respectivamente.

Objetivos
* Analizar el fenómeno de refracción en los lentes convergentes.
* Calcular la distancia focal de lentes convergentes.

Marco teórico
En la práctica realizada, tuvimos la oportunidad de introducirnos en una delas ramas de la física de gran interés en las últimas décadas, La Óptica. Se busco adquirir conocimientos acerca de la refracción de los lentes convergentes, mediante el ensamble de un experimento que involucraba el uso de dichos lentes. Este experimento nos permitió poner en práctica cálculos matemáticos relacionados con la ley de Snell, para así obtener la distancia focal de los lentes utilizados,mediante el uso de la llamada Ecuación de Gauss.
Es de muy elevado interés para nosotros como estudiantes de ingeniería, tener la oportunidad de poner en práctica experimentos relacionados con la óptica, debido al vago conocimiento que poseemos sobre esta.
La relevancia de experiencias en este campo de la física es sencillamente indiscutible. El amplio campo existente tanto para el estudiocomo para el desarrollo de dispositivos que sirven para aprovechar las propiedades de la luz, el diseño de microscopios y telescopios, sensores ópticos, dispositivos de medición, el desarrollo de sistemas de comunicación de fibra óptica y sistemas de discos ópticos (CD, DVD, Blu-ray), estos últimos representan uno de los productos del estudio de la óptica con los que posiblemente hemos tenido máscontacto, solo acentúa la importancia que representa el estudio de la óptica para estudiantes de ingeniería.

Procedimiento experimental
1. Primero montar la primera lente (distancia focal nominal de 100 mm). Colocar la lente a una distancia ≥ 11 cm de la lámpara objeto. Mover la posición de la pantalla hasta obtener una imagen nítida del objeto. Registre la distancia objeto (o) y ladistancia imagen (i). Cambie la distancia objeto (moviendo la lente en un rango de valor 11 cm ≤ o ≤ 20 cm), hasta obtener 8 pares de datos distintos “o”, “i”. Para cada par de datos encuentre el calor de distancia focal “f”.
o = (11,0 ± 0,1) cm | i = (49,8 ± 0,1) cm | f = (9,0 ± 0,1) cm |
(12,0 ± 0,1) cm | (45,7 ± 0,1) cm | (9,5 ± 0,1) cm |
(13,0 ± 0,1) cm | (35,5 ± 0,1) cm | (9,5 ± 0,1) cm |(14,0 ± 0,1) cm | (30,5 ± 0,1) cm | (9,6 ± 0,1) cm |
(15,0 ± 0,1) cm | (27,2 ± 0,1) cm | (9,7 ± 0,1) cm |
(16,0 ± 0,1) cm | (24,4 ± 0,1) cm | (9,7 ± 0,1) cm |
(17,0 ± 0,1) cm | (22,3 ± 0,1) cm | (9,6 ± 0,1) cm |
(18,0 ± 0,1) cm | (21,0 ± 0,1) cm | (9,7 ± 0,1) cm |
(19,0 ± 0,1) cm | (19,8 ± 0,1) cm | (9,7 ± 0,1) cm |
¿Por qué se pide que o sea ≥ 11 cm? Explique.
Porque si la distancia esmenor a la sugerida la imagen ni siquiera se proyecta en la lámina.
Estudio estadístico de f:
n | fi | │Δ fi │ |
1 | 9,5 | 0,125 |
2 | 9,5 | 0,125 |
3 | 9,6 | 0,025 |
4 | 9,7 | 0,075 |
5 | 9,7 | 0,075 |
6 | 9,6 | 0,025 |
7 | 9,7 | 0,075 |
8 | 9,7 | 0,075 |
| Σf = 77 | ΣΔf = 0,6 |
fpromedio= Σf/n; │Δ fi │= │ fpromedio - fi │
Δfpromedio = ΣΔf/n; siendo n=8
f = (fpromedio ±Δfpromedio)
f = (9,625 ± 0,075)
2.
Repita el procedimiento para la lente con distancia focal nominal de 200 mm. Distancia objeta o ≥ 21 cm.
o = (25,0 ± 0,1) cm | i = (87,6 ± 0,1) cm | f = (19,4 ± 0,1) cm |
(26,0 ± 0,1) cm | (77,0 ± 0,1) cm | (19,4 ± 0,1) cm |
(27,0 ± 0,1) cm | (68,0 ± 0,1) cm | (19,3 ± 0,1) cm |
(28,0 ± 0,1) cm | (64,6 ± 0,1) cm | (19,5 ± 0,1) cm |
(29,0 ± 0,1) cm| (59,4 ± 0,1) cm | (19,5 ± 0,1) cm |
(30,0 ± 0,1) cm | (53,8 ± 0,1) cm | (19,3 ± 0,1) cm |
(31,0 ± 0,1) cm | (51,1 ± 0,1) cm | (19,3 ± 0,1) cm |
(32,0 ± 0,1) cm | (49,0 ± 0,1) cm | (19,4 ± 0,1) cm |
(33,0 ± 0,1) cm | (47,0 ± 0,1) cm | (19,4 ± 0,1) cm |
Estudio estadístico de f:
n | fi | │Δ fi │ |
1 | 19,4 | 0,0125 |
2 | 19,3 | 0,0875 |
3 | 19,5 | 0,1125 |
4 | 19,5 | 0,1125 |...