Distancia focal de una lente convexa

Guía de Laboratorio Recuperativo
FIS-109
Física para ciencias
Distancia focal de una
Lente Convexa
Objetivos
Analizar y medir la distancia focal de una lente convexa.
Introducción
Cuando la luz cambia su medio de propagación de un medio a otro, esta se
refracta, es decir, cambia su dirección. Es por ello que con medio de lentes se
puede dirigir la luz de manera tal que permita obtener una imagen de mayor o
menor tamaño respecto al tamaño real del objeto que emite la luz.
Además, al momento de realizar esto se debe ubicar la lente a una distancia tal
que la imagen se vea nítida, de lo contrario no se logrará distinguir el objeto que
emite la luz.
Para el caso de una lente convexa se cumple:
Donde f es la distancia focal, d0 es la distancia entre el objeto y la lente, y di es la
distancia entre la imagen y la lente, tal como se muestra en la figura 7.1.
Figura 7.1: Montaje experimental.
Experimento
Materiales
-
Fuente de luz (ampolleta)
Lente convexa
Fuente de poder
Banco Optico
Pantalla
Regla
Montaje Experimental
1. Conectar la ampolleta a la fuente de poder.
2. Ubicar la fuente de luz, la lente convexa y la pantalla tal como se indica en
la figura 7.1.
Parte I: Distancia focal usando un objeto en el infinito
Procedimiento
1. Usando la lente convexa, enfocar una luz distante (ej. luz de la sala) sobre
una hoja de papel.
2. Medir la distancia desde la lente al papel.
Análisis
1. Obtener la distancia focal para la lente convexa, considerando el límite en
que la distancia respecto al objeto tiende a infinito.
Parte II: Distancia focal graficando 1/d0 v/s 1/di
Procedimiento
1. Ubicar la fuente de luz (ampolleta) tal como se indicó en el montaje
experimental.
2. Mover la lente buscando la posición en la cual la imagen de la ampolleta
sobre la pantalla se vea nítida.
3. Medir di y do. Estimar el rango de distancia en el cual la imagen puede ser
considerada “en foco”, Δdi.
4. Registrar los datos en la Tabla 7.1.
5. Medir el tamaño de la imagen para esta posición.
6. Mover el lente buscando una segunda posición en foco, sin cambiar la
posición de la pantalla. Repetir los pasos 3, 4 y 5 para esta segunda
posición.
7. Cambiar la posición de la pantalla y repetir los pasos 2 a 6, para cuatro
posiciones de pantalla. (Se deberán tener doce pareces de puntos di y d0 al
terminar esta parte).
8. Graficar 1/di v/s 1/do usando los doce puntos. De acuerdo con la ecuación
(1), el grafico debería resultar en una línea recta, en la que la intersección
con los ejes x e y es igual a 1/f.
9. Encontrar la diferencia porcentual entre los dos valores de distancia focal
obtenidos del gráfico.
10. Tomar el promedio entre los dos valores y obtener la diferencia porcentual
entre este valor y el obtenido en la parte I.
di
d0
Δdi
1/di
1/d0
Tamaño
imagen
Tabla 7.1: Tabla de datos.
Análisis
1. La imagen que forma la lente es ¿Derecha o invertida? Discutir.
2. Explicar por qué, para una configuración objeto-pantalla, hay dos
posiciones en las que la imagen se encuentra en foco.