LENTES DELGADAS

LABORATORIO 2 - CATEDRA: Dr. J. M. SIMON - PRÁCTICA 2
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LENTES DELGADAS
1.- OBJETIVO:
1) Estudiar las lentes delgadas como dispositivos capaces de alterar la propagación de la luz y
como elementos formadores de imágenes.
2) Determinar los parámetros que las distinguen en su funcionamiento: Distancias focales,
diámetros, formas y medios.
3) Observar la formación de imágenes y sus características (aumento, posición) en función de la
posición del objeto.
2.- CONOCIMIENTOS REQUERIDOS:
a) Leyes de la óptica geométrica (reflexión y refracción).
b) Ecuación de las lentes delgadas (ley de Gauss), detallando claramente la convención de signos
que se utilizó, como así también las aproximaciones realizadas.
c) Trazado de rayos.
3.- PROBLEMAS A RESOLVER PREVIAMENTE:
1.- Considere una lente delgada convergente de 10 cm de distancia focal. A una distancia de 15 cm
se ubica un objeto real de 1 cm de altura.
a) Calcule en qué posición se forma la imagen.
b) Explique cómo hace para verla
c) Realice el trazado de rayos explicativo.
d) Calcule el tamaño de la imagen
2.- Considere una lente convergente, un
Objeto
lente
espejo
objeto real y un espejo, como se indican en la
plano
Figura 1.
a) Elija una distancia focal de la lente y
realice el trazado de rayos para el objeto
ubicado sobre uno de los focos y para el
Figura 1
objeto ubicado en alguna otra posición.
b) Analice si existe alguna limitación en el
tamaño de la lente o del espejo utilizado, ¿todos los puntos objetos generan puntos imagen?
c) Analice si puede utilizar esta disposición para medir la distancia focal de una lente convergente.
d) Calcule en cada caso el aumento de la imagen
3.- a) Realice el gráfico de s’ (posición de la imagen) en función de s (posición del objeto) para una
lente convergente y determine para objetos reales o virtuales ubicados en diferentes zonas las
características de la imagen (real-virtual, aumentada-disminuida, directa-invertida, ubicación
respecto de la lente). Verifique si los resultados obtenidos en los problemas previos verifican estas
característica. Haga un trazado de rayos para cada zona de interés.
b) Ídem a) para una lente divergente.
4.- a) Halle en forma gráfica y analítica la imagen de un objeto real de 1 cm de altura ubicado a 15
cm de una lente convergente de distancia focal f’= 10 cm.
b) Si a 15 cm de la lente convergente se ubica
una lente divergente, como en la Figura 2, ¿qué
distancia focal debe tener la lente divergente
Objeto
lente
lente
pantalla
para que la imagen final se forme sobre una
convergente divergente
pantalla a 40 cm de la lente divergente?, ¿es
esto posible?
Figura 2
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c) Analice bajo qué condiciones es posible obtener una imagen real con una lente divergente
d) Halle la imagen final si la distancia focal de la lente divergente es |f’| = 20 cm.
4.- ELEMENTOS DISPONIBLES:
- banco óptico
- lámpara de luz blanca
- láser
- lentes convergentes y divergentes
- objetos, ¿tal vez cabello propio?
- rendija de ancho variable
- pantallas
- espejo
- otros...
IMPORTANTE: traer papel milimetrado, cinta adhesiva, tijeras, papel blanco, cinta métrica,
transportador, escuadra y todo otro elemente que le sugiera la lectura de la guía
5.- EXPERIENCIAS A REALIZAR
Para que se considere cumplida la práctica es indispensable llevar a cabo las siguientes
experiencias:
a) Distinguir las diferentes lentes en forma experimental y clasificarlas en convergentes o
divergentes. Investigar y determinar las formas (curvaturas) de ambas caras de algunas lentes.
b) Medir las distancias focales de lentes convergentes y divergentes, estimando el error de
medición.
c) Investigar experimental, analíticamente y por trazado de rayos la formación de imágenes
(características y posición de las imágenes) para diferentes objetos
6.- SUGERENCIAS:
- Si no se le ocurre ningún método que le permita medir distancias focales, relea los problemas.
- Asegúrese que las imágenes detectadas provengan del objeto y no de dobles reflexiones.