Experimento Nº 15

Distancia focal y potencia de una lente divergente
Objetivos.Determinar la distancia focal y la potencia de una lente divergente. Combinar errores.
Introducción.Una lente convergente produce imágenes reales y virtuales. Las primeras se pueden recoger en una
pantalla, las segundas no. Una lente divergente solo produce imágenes virtuales, lo que dificulta la determinación
de su distancia focal.
Para salvar esta dificultad, entre otros métodos, se usa un sistema de lentes, esto es, se asocia la lente divergente
con una convergente cuya distancia focal es perfectamente conocida. Ambas lentes se yuxtaponen y se procede con
igual método que para una lente convergente.
Antes de continuar, recordemos algunos conceptos generales:
La distancia focal de una lente está dada por la ecuación de los focos conjugados:
(1)
f -1 = o -1 + i -1 , donde o = distancia objeto-lente e i = distancia lente-imagen
que en Primer Año se usó para calcular la distancia focal de una lente convergente.
Por otro lado se define la potencia P de una lente como el inverso de la distancia focal medida en metros,
o sea:
(2)
P = 1 / f , la unidad de potencia es la dioptría.
Convencionalmente se dice que para una lente cuya distancia focal es de 1 metro, su potencia es de 1 dioptría;
las lentes divergentes tienen potencia positiva y las divergentes, negativa.
Las potencias de dos lentes yuxtapuestas se suman. Para el experimento de hoy, se deben usar potencias tales
que la suma sea positiva, o sea : Pc + (- Pd ) ≥ 0.
Respecto a la distancia focal del sistema lente convergente en contacto con una divergente, se tiene :
(3)
fs-1 = o -1 + i -1 , donde fs = distancia focal del sistema de lentes convergente-divergente.
Por otro lado :
(4)
fd = fs - fc ,
donde fs es la distancia focal del sistema,
fc la distancia focal de la lente convergente , y
fd la distancia focal de la lente divergente.
Luego, si se determina f para la lente convergente y luego se determina fs para el sistema, la diferencia
entre ambas distancias focales, corresponde a la distancia focal de la lente divergente.
Equipo.- Riel óptico
- Jinetes portalentes
- Fuente luminosa
Montaje.-
- Lente convexo ( convergente )
- Lente concava ( divergente )
- Pantalla
fuente de luz
objeto
lente (s)
o
imagen
pantalla
i
Procedimiento.De acuerdo a la última parte de la introducción, en primer lugar se determinará f para la lente
convergente sola. Sitúe el objeto cercano a la fuente de luz; en el otro extremo del riel ubique la pantalla; desplace la lente hasta obtener una imagen nítida en la pantalla. Mida o e i . Tabule.
Explore los rangos de trabajo del sistema, o sea, las distancias máxima y mínima para las cuales se obtiene una
imagen nítida en pantalla; defina sus medidas de modo que logre obtener como mínimo 5 datos de o y de i .
Según lo haya decidido en la exploración, acerque ahora la pantalla la distancia definida por Ud. ; nuevamente
desplace la lente hasta obtener una imagen nítida. Mida o e i . Tabule.
Repita procedimiento hasta llegar al rango mínimo. En casa, calcule fc mediante la ecuación ( 1 ). Dado que
tiene varios pares o e i, entregue fc como el promedio con su error correspondiente.
Ahora yuxtaponga una lente divergente a la convergente y repita los pasos anteriores. En casa, calcule fs
mediante la ecuación ( 3 ).
Se dispone ahora de todos los elementos para determinar fd mediante la ecuación ( 4 ) y la potencia P por la
ecuación ( 2 ).
Confeccione un informe según estructura de la página 14
<<<<<<<<
>>>>>>>>