Lentes delgadas

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

FÍSICA EXPERIMENTAL III

PROYECTO 2: ECUACIÓN DE LAS LENTES DELGADAS

CARLOS ALBERTO JUAREZ VARELA

26 DE FEBRERO DE 2010

Resumen
Este proyecto es mas que una verificación de la ecuación de las lentes delgadas. Es también un estudio en tamaños y orientaciones de imágenes y en el efecto de combinaciónde lentes y su distancia focal equivalente. Mediante un arreglo en un riel y utilizando un foco y diferentes lentes para realizar la práctica en donde se compararon y se comprobaron las diferentes distancias focales de estas, observandosé diferentes imagenes y tamaños con lo cual se graficaron y caracterizaron este tipo de lentes, inicialmente de manera individual y despues combiando dos lentesTeoría
Una lente tiene dos o más superficies refractoras, de las cuales una por lo menos tiene una curvatura.
Generalmente las superficies no planas estan centradas en un eje común. Si el espesor de una lente puede ser ignorado se le llama lente delgada y en caso contrario lente gruesa.
Las lentes convexas, convergentes o positivas son más gruesas en el centro y tienden a disminuir el radio decurvatura de los frentes de onda, por tanto, la onda se hace mas convergente a medida que atraviesa la lente

Una lente cóncava, divergente o negativa son muy delgadas en el centro, tienden a aumentar el radiode curvatura del frente de onda y hacen la onda mas divergente.

Procedimiento experimental
Se realizó un arreglo experimental para comprobar su distancia focal de la lente, en el cualse montó en un riel, un carrito con la lente convergente, en un extremo un foco y en el otro extremo una pantalla donde se enfocaría el filamento del foco, de manera que todos los elementos se encuentren en el mismo eje óptico horizontal y vertical, para tener resultados más precisos.
Variando las diferentes distacias imagen (Si) y las distancias objeto (So) y midiendolas por una cinta métricamontada a un costado del riel, repitiendose éste proceso para dos lentes.
Si | So | f |
47 | 35 | 19.6 |
45 | 34 | 19.44 |
41 | 37.5 | 19.67 |
39 | 41 | 20.1 |
37 | 43 | 20.09 |
35 | 46.5 | 19.9 |
31 | 54 | 19.8 |
26 | 81 | 19.7 |
Posteriormente se procedió a usar una combinación de lentes convergentes y divergentes para poder poder enfocar la imagen como se muestra en la figuraResultados Se encontraron los siguientes datos con una lente de 20 cm

Encontrándose los errores correspondientes
Equation | y = a + b*x | Adj. R-Square | 0.80305 |
| | Value | Standard Error |
Lente 20 cm | Intercept | 122.05265 | 14.10871 |
| Slope | -2.00804 | 0.36945 |

Si | So | f |
39 | 13 | 10.1 |
36 | 14 | 9.8 |
33 | 14.5 | 9.9 |
31 | 14 | 9.7 |
29 | 16 | 9.9 |23 | 17.5 | 9.6 |
15 | 30 | 10.2 |
12 | 44 | 9.85 |
Y para la lente de 10 cm

Con los siguientes errores

Equation | y = a + b*x | Adj. R-Square | 0.77305 |
| | Value | Standard Error |
Lente10 cm | Intercept | 47.96 | 5.8 |
| Slope | -1.01 | 0.20945 |

Verificando la formula de Gauss para lentes delgadas:
1f=1So+1Si

Después se procedió a realizar un montaje de 2lentes, una convergente de 100 cm y otra divergente de 25 cm, para calcular su distancia focal de la lente negativa

Cálculo de la distancia focal de un lente negativo
La ecuación de los lentes para el lente positivo es de acuerdo a la figura
1f+=1S2+1S3

Despejando para la distancia objeto del lente positivo queda
S2=S3f+S3-f+

La distancia imagen para el lente negativo se obtiene restando ladistancia objeto del lente positivo a la distancia entre los lentes
S1=t-S2 (valor negativo)

La distancia focal del lente negativo se obtiene sustituyendo los valores de la distancia objeto S0 y la distancia imagen S1del lente negativo (obtenidas previamente) en la ecuación de los lentes
1S0+1S1=1f-

Donde se calculo la distancia focal efectiva de las dos lentes y se mantuvo constante la...
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