Informe Optica - Fisica 4

OPTICA

OBJETIVOS.

 Analizar los fenómenos de reflexión de la luz en espejos.

 Hallar la imagen en un espejo plano por paralelismo

 Estudiar el numero de imágenes que se forman con dos espejos planos ubicados uno frente al otro

 Encontrar el numero de imágenes que se forman es un espejo articulado

 Determinar el foco para un espejo cóncavo y un espejo convexo

MARCO TEORICO.

La Óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia.

REFLEXION.

La reflexión es el cambio en la dirección de un rayo de luz cuando este no logra traspasar la interfaz entre dos medios. Se trata de un fenómeno característico de la propagación por ondas, que se produce cuando un rayo choca contra una superficie formando un ángulo con la normal, llamado ángulo de incidencia, y es rechazado en una dirección dada por el ángulo de reflexión.

El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal a la superficie pertenecen al mismo plano. En caso de que el rayo incida perpendicularmente es reflejado en la misma dirección de incidencia. El fenómeno de la reflexión ocurre con la luz visible, con las ondas sonoras, con las microondas, con los rayos X, etc., pero las modalidades con las que se manifiestan son diferentes al variar la longitud de onda de la radiación incidente.

REFRACCION.

La refracción es el fenómeno que se presenta en un rayo sonoro o luminoso cuando incide oblicuamente sobre la superficie de separación de dos medios, y en virtud del cual el rayo cambia de dirección y velocidad.

Cuando un rayo luminoso incide sobre la superficie que separa dos medios, por ejemplo el aire y el agua, parte de la luz incidente se refleja, mientras que la otra parte se refracta y penetra en el segundo medio. Aunque el fenómeno de la refracción se aplica fundamentalmente a las ondas luminosas los conceptos son aplicables a cualquier onda incluyendo las ondas electromagnéticas.

ESPEJOS CÓNCAVOS Y CONVEXOS.

El rayo de luz PM que incide en un espejo cóncavo formando un ángulo θ con la normal es reflejado con el mismo ángulo y pasa por F, el foco principal. El centro de curvatura del espejo es C. Para espejos de pequeña abertura, la distancia CA (igual al radio r) es el doble de FA (distancia focal f). El polo o centro del espejo es A. En un espejo convexo, el foco principal F es el punto del que parecen provenir, después de ser reflejados, los rayos que inciden en el espejo paralelos al eje principal. La distancia focal f tiene un valor negativo.

El interior del casquete esférico es la parte reflectante. La parte reflectante está en el exterior del casquete esférico.

FORMACION DE IMÁGENES.

En los espejos convexos siempre se forma una imagen virtual y derecha con respecto al objeto:

En los espejos cóncavos, si el objeto se encuentra a una distancia superior a la distancia focal se forma una imagen real e invertida que puede ser mayor o menor que el objeto :

Si el objeto se encuentra a una distancia inferior a la distancia focal, se forma una imagen virtual y derecha con respecto al objeto:

PROCEDIMIENTO.

 Reflexión en espejos planos.

Con la ayuda de dos pitillos y de un espejo creamos la imagen del pitillos situado frente al espejo a una determinada distancia y ubicara la imagen del otro pitillo detrás del espejo.

 Dos espejos ubicados uno frente al otro

Se colocaron 2 espejos paralelos y entre ellos un pitillo para observar la imagen en ellos.

 Imágenes en espejos articulados.

En medio de dos espejos se coloco un pitillo y se empezó a cambiar el ángulo de los espejos para determinar la cantidad de imágenes que se proyectan en ellos.

 Espejos cóncavos y convexos

Por medio de los espejos cóncavos y convexos se proyecto una luz para determinar si esta se refleja completamente en ellos.

CALCULOS Y GRAFICAS

 Espejos planos

 Formación de imágenes

P= 3.5 cm. p= 7.3 cm p= 2.8 cm

q= 6.5 cm q= 8.3 cm q= 9.4 cm

p es la distancia entre el objeto y el espejo.

q es la distancia entre el objeto de atrás y el espejo

 Imagen en espejos paralelos

Dependiendo de cómo se ubican los espejos paralelos la imagen se ve infinita.

 Espejos articulados

Angulo No. De imágenes Producto

180 0 0

150 2 300

120 2 240

90 2 180

60 4 240

30 6 180

A medida que aumenta el ángulo el número de imágenes también aumenta.

 Espejos curvos.

 Descripción de la imagen

Cóncavos: La imagen en los espejos cóncavos es invertida y el campo de visión es mayor en cuanto al convexo.

Plano: La imagen es mas clara y no se deforma.

Convexo: La imagen en los espejos convexos es deforme y su campo de visión es mayor al alejar el espejo.

Plano: La imagen es mayor con respecto al convexo al igual que su campo de visión.

 Medición de p y q

Convergente:

P: 14 cm. p: 17 cm.

q: 51 cm. q: 67 cm.

Cóncavo:

P: 21 cm p: 23 cm

q: 7 cm q: 8 cm

EJERCICIOS Y PREGUNTAS

1. Como puede relacionar espejos y reflexión? Explique con dibujos

La reflexión es el fenómeno físico que explica la incidencia de las ondas contra un material y su curso posterior cuando el material sobre el cual incide no absorbe la onda.

La ley de reflexión asegura que el ángulo de incidencia y el de reflexión es el mismo.

2. Para un cierto rayo de luz incidente que llega a un espejo.

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