LABORATORIO Nº 5 ÓPTICA DE LENTES

[pic 1]                                                                    [pic 2]

DEPARTAMENTO DE FÍSICA                                                                           

LABORATORIO Nº 5

ÓPTICA DE LENTES

Prof.: Erik Baradit

OBJETIVO:

Conocer los sistemas ópticos simples y determinar la distancia focal de una lente convergente delgada.

TEORÍA:

Los lentes son objetivos transparentes formados por dos superficies esféricas que refractan los rayos de luz como resultado del cambio de los índices de refracción.  Una de las superficies puede ser plana lo que es equivalente a una superficie esférica de radio infinito.  Cuando la distancia a entre las superficies esféricas en el centro de las lentes es mucho menor que los radios de curvatura R1 y R2, las lentes se consideran delgadas (a<<R1, y a<<R2).  Ver Fig. Nº1.

[pic 3]

La línea que pasa por 01 y 02 se conoce como el eje óptico de la lente.  Para encontrar la imagen A´ B´ de un objeto [pic 4] pueden utilizarse los así llamados rayos principales que tienen el siguiente comportamiento:

- Los rayos que inciden paralelo al eje convergen en un punto sobre el eje llamado Foco F. (Fig. Nº2)

- El rayo que pasa por el centro C sigue su camino en forma recta.

[pic 5]

La distancia desde la lente al foco se llama distancia focal ƒ ([pic 6]) y depende de los radios de curvatura R1 y R2.  Si la distancia entre el objeto la lente es p, y la distancia entre la imagen y la lente es q se cumple para la lente convergente que:

[pic 7]                                 (1)

De tal manera que midiendo p y q se puede determinar la distancia focal ƒ (parte I).

[pic 8]                                                     (2)

Sin embargo, debido a que las distancias p y q se inciden con gran error es preferible utilizar otro método más exacto, descrito en la parte II.

PROCEDIMIENTO:

PARTE I:

1.- Ubicar la fuente de luz con el objeto, la lente y la pantalla en su mesón óptico.

2.- Encender la fuente y encontrar la posición de la lente para la cual se obtiene en la pantalla una imagen clara del objeto.  Anote entonces las distancias p y q.  Repita esto unas tres veces para encontrar los valores promedios de p y q.  Complete la tabla 1.

TABLA 1

3.- Determine utilizando la expresión (2) la distancia focal ƒ.

f1: 26108/1375; 18,99

f2: 191919/10000; 19,1919

f3: 19251/1000; 19,251

PARTE II

Método de distancias conjugadas.

1.- Habiendo evaluado preliminarmente la distancia focal en la parte I, ubique la fuente y la pantalla a una distancia L un poco mayor que 4ƒ (ver fig.3).

2.- Posicione la lente de manera que se obtenga en la pantalla una imagen aumentada del objeto.  Anote las posiciones (Fig.3) p y q.

[pic 9]

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