laboratorio de espejos planos y esfericos

LABORATORIO DE ESPEJOS PLANOS Y ESFERICOS
INTEGRANTES:
ANYY LORENA CANDIA CORTES (RESULTADOS)
DEISY GISELLE RINCÓN ROMERO ( O. DEL INFORME Y DESARROLLO EXPERIMENTAL )
ELIANA MARCELA ALVAREZ CUBIDES (INTRODUCCION Y REFERENCIAS )
ANDRES FELIPE BERNATE GAMBOA (ANALISIS)
SINDY MARCELA AREVALO PAEZ (CONCLUSIONES )
INSTITUCIÓN EDUCATIVA ALBERTO LLERAS CAMARGO
JORNADA: MAÑANA
GRADO; 11-1
AÑO: 2010
ESPEJOS PLANOS Y ESFERICOS
OBJETIVOS:
Ø Comprender el comportamiento de los rayos incidentes en espejos planos y esféricos para la
formación de imágenes virtuales y reales.
ØEstablecer las características de las imágenes producidas por espejos planos y esféricos.
Ø Comprobar experimentalmente la fórmula de Descartes.
INTRODUCCIÓN:
Cuando la luz incide en una superficie se produce reflexión. Llamamos ángulo de incidencia (i) al
formado por el rayo incidente y la recta perpendicular (Normal) a la superficie en el punto de
incidencia, y ángulo de reflexión (r) al formado por el rayo reflejado y la recta Normal. Cuando se
produce reflexión se cumple que i=r. En los espejos esféricos, la posición del objeto al espejo
(do), determina la posición de la imagen al mismo (di), dependiendo además de su distancia focal
(f).
(Fórmula de Descartes)
Se llama aumento (A) a la razón entre el tamaño de la imagen (hi) y el tamaño del objeto (ho)
MARCO TEORICO
Espejos planos
Los espejos son superficies muy pulimentadas, con una capacidad reflectora del 95% o superior de
la intensidad de la luz incidente.
La reflexión la podemos considerar como un caso particular de refracción, el medio es el mismo
luego el valor del índice de refracción, n, será el mismo y que el rayo cambia de sentido equivale a
que el índice de refracción es de distinto signo, es decir:
n = -n´
Aplicando la ecuación del dioptrio plano se obtiene que:
s´ = -s
Como en el dioptrio plano, el tamaño de la imagen es igual que el del objeto:
y´ =
Espejos esféricos
Un espejo esférico está caracterizado por su radio de curvatura R. En el caso de los espejos
esféricos solo existe un punto focal F=F´=R/2 cuya posición coincide con el punto medio entre el
centro del espejo y el vértice del mismo. Se encontrará a la izquierda del vértice para los espejos
cóncavos y a la derecha para los espejos convexos. Por el convenio de signos: Convexos R > 0 y
Cóncavos R < 0
DESARROLLO EXPERIMENTAL
MATERIALES:
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Espejo Plano
alfileres
regla
hoja de papel
transportador
banco óptico
espejos esféricos
velas
pantalla blanca
juego de casquetes esféricos y y laser.
PROCEDIMIENTO:PARTE 1: REFLEXION EN ESPEJOS PLANOS
1. Colocamos sobre un cartón una hoja de papel y sobre ella un espejo plano perpendicular al
plano de la hoja.
2. Marcamos la posición del espejo en la hoja. Colocamos un alfiler al frente del espejo. Este fue el
objeto (O) del cual nosotros encontramos la imagen producida por el espejo.
3. Clavamos en el cartón, dos alfileres que quedaron alineados con la imagen del objeto.
4. Cambiamos su posición y clavamos otros dos alfileres alineados con la imagen del objeto.
5. Retiramos el espejo y los alfileres y trazamos las líneas que unieron cada par de alfileres de los
alineados con la imagen. Prolongamos las líneas trazadas. En el punto de intersección de las
prolongaciones está la posición de la imagen.
PROCEDIMIENTO PARTE DOS: ESPEJOS ESFERICOS
1. Armamos el montaje, usando el banco óptico como le indique su maestra.
2. Encendimos la vela y después la ubicamos sobre la pantalla la imagen (en el sitio en que la
observamos con mayor nitidez) medimos la distancia de la vela al espejo (do), y la distancia de la
imagen al espejo (di). Medimos además la altura de la imagen y registramos los datos en la
siguiente tabla:
do di f hi hi/ho Di/do
3. Variamos sucesivamente la posición del objeto ( la vela encendida) con respecto al espejo, y
registramos en cada caso los datos obtenidos en la tabla.
4. Calculamos para cada par de datos (do y di) y la distancia focal del esejo a artir de la ecuación
de descartes,
5. Determinamos el valor promedio de la distancia focal del espejo
6. En cada caso calculamos la razón entre el tamaño de la imagen y el tamaño del objeto (hi/ho).
También calculamos la razón entre la distancia imagen y distancia objeto (di/do), y registramos los
valores en la tabla.
7. Buscamos la posición del objeto con respecto al espejo para la cual no se produce imagen real.
RESULTADOS
do
di
f
hi
hi/ho
Di/do
31 cm 115 cm 24.4 cm 7 cm 2.3 cm 3.70 cm
36 cm 77 cm 25.5 cm 8 cm
2 cm
2.13 cm
39 cm 68 cm 24.7 cm 6 cm 1.5 cm 1.74 cm
41 cm 62 cm 24.6 cm 5 cm 1.11 cm 1.51 cm
Datos:
Ejercicio 1
Ho= 4 cm
Ejercicio 2
Hi= 7 cm
Ho= 4 cm
do= 36 cm
Hi= 7 cm
di=77 cm
do= 36 cm
di= 115 cm
di=77 cm
Ejercicio 3
Ejercicio 4
Ho= 4 cm
Ho=4.5 cm
Hi= 6 cm
Hi= 5 cm
do= 39 cm
do= 41 cm
di= 68 cm
di= 62 cm
ANÁLISIS 1
1. Indique en la hoja, con segmentos de recta, la posición del espejo, la trayectoria seguida por el
rayo incidente, y la trayectoria seguida por el rayo reflejado.
T trace la perpendicular (la Normal) a la línea que marca la posición del espejo en el punto en que
se visualizó la imagen.
3. Mida los ángulos formados entre el rayo incidente y la normal y entre la normal y el reflejado.
Compare dichas medidas. ¿Qué puede concluir de ello?
RTA: todos los angulos poseen la misma medida ( 71°)
4. Compare la distancia del objeto O (el alfiler que colocaron primero) al espejo y la distancia de la
imagen al espejo. ¿Qué puede concluir a cerca de ello?
RTA: la distancia de la imagen es el doble de la distancia del objeto
5. ¿ Es real o virtual la imagen producida por el espejo plano?. Explique su respuesta.
RTA: la imagen es real e inversa.... concavo
ANÁLISIS 2
1. Determine El radio de curvatura del espejo.
RT A: 48
2. Utilice para cada conjunto de medidas, las distancias objeto (do) y distancia imagen (di), y a
través de la fórmula de descartes calcule el valor de la distancia focal.
RTA:
Distancia Focal
1/f = 1/di + 1/do
Ejercicio 1
1/f = 1/ 115cm + 1/ 31cm
1/f = 31+ 115 /3565 =
1/f= 146/ 3565=
f= 3565/146= 24.4cm
Ejercicio 2
1/f = 1/ 77 + 1/36
1/f = 36 +77 / 2772=
1/f= 113/ 2772=
f=2772/113 = 24.5cm
Ejercicio 3
1/f = 1/68 + 1/39
1/f= 39+68 / 2652
1/f =107 / 2652 =
f= 2652 / 107= 24.7cm
Ejercicio 4
1/f = 1/62 + 1/41
1/f= 41+ 62 / 2542
1/f= 103/ 2542=
f= 2542/103= 24.6cm
4. ¿ Encuentra algún cambio significativo en la distancia focal al variar la distancia del objeto al
espejo?
RTA: no la distancia focal siguio siendo la misma.... (24 cm)
CONCLUSIONES:
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Observamos el comportamiento de los rayos incidentes en espejos planos y esféricos para
la formación de imágenes virtuales y reales.
Establecimos las características de las imágenes producidas por espejos planos y
esféricos
Comprobamos experimentalmente la formula de Descartes.
Comprobamos experimentalmente todo lo visto en clase.
REFERENCIAS
http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/espejos.htm
http://opticageometrica.iespana.es/espejos_planos_y_esfericos.htm
LIMITACIONES DEL TRABAJO..No tenemos evidencia fotografica dedibo a que en las horas de la
pracatica se robaron la herramienta con la que estabamos trabajando y tomando las evidencias....