La óptica geométrica

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Las lentes convergentes de caracterizan por ser un medio transparente limitado por caras curvas y cuyos bordes son más finos que su pare central. Los rayos de luz que inciden paralelos al eje principal de una lente convergente, se refractan, interceptándose en un punto sobre dicho eje. Este punto recibe el nombre de foco principal de la lente.

A la distancia entre el foco principal de la lente y el centro de la lente se le llama distancia focal (f). En optometría y oftalmología se acostumbra expresar la distancia focal de cualquier lente en dioptrías y hablar de la potencia de una lente en tales términos. La potencia de una lente en dioptrías está dada por el reciproco de una distancia focal en metros:[pic 11]

(dioptrías); D=dioptrías

Las lentes convergentes tienen potencias positivas mientras que las divergentes tienen potencias negativas.

DESARROLLO EXPERIMENTAL.

PARTE A: REFLEXION DE UN ESPEJO PLANO.

En primer lugar realizamos en un papel con varias líneas donde con la ayuda de un espejo que se reflejan las líneas a ver cuál sigue en el mismo ángulo la línea paralela a ella; se tienen que trazar 4 líneas en un papel, Las cuales se vieron reflejadas en el espejo cada una con su correspondiente reflexión, ellas representaban imágenes con diversos efectos; se hizo un pequeño cuadrante, y con un láser se apuntó al espejo para ver hacia donde se refractaba el rayo.[pic 12]

En conclusión, la reflexión de la luz es el cambio en la dirección que experimenta un rayo cuando incide sobre una superficie opaca. Cuando los rayos de luz parten de un mismo punto y se concentran en otro distinto, se dice que el segundo es la imagen del primero. Pudimos observar un fenómeno que era una reflexión de tipo especular o regular que se produce en superficies totalmente pulimentadas como ocurre con los espejos. En este caso la reflexión se produce en una sola dirección gracias a lo cual es posible formar imágenes. Este tipo de reflexión obedece a la ley de reflexión por lo que ángulo de incidencia de los rayos es igual a ángulo de reflexión. [pic 13]

Estos fueron los resultados:

N° línea

1

2

3

4

Θi (°)

60 +/- 1°

40 +/- 1°

28 +/- 1°

15 +/- 1°

Θr (°)

60 +/- 1°

40 +/- 1°

28° +/- 1

15 +/- 1°

DETERMINACION DE LA DISTANCIA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE

1. Para medir directamente la distancia focal de la lente es necesario proyectar los objetos lejanos de la lente ¿Por qué?

Si la distancia del objeto es mayor que la distancia focal, una lente convergente forma una imagen real e invertida. Si el objeto está lo bastante alejado, la imagen será más pequeña que el objeto. En ese caso, el observador estará utilizando la lente como una lupa o microscopio simple.[pic 14][pic 15]

2. En el banco óptico se colocó una vela pequeña (objeto) frente a una lente convergente y se localizó la imagen en una pantalla.

3. Con la vela en la posición lejana, se localiza una imagen. ¿Cómo se llama el punto donde se forma una imagen?

Foco principal de la lente o pantalla donde se refleja la imagen

4. Mida la distancia focal dela lente y calcule la potencia de la lente en dioptrías.

[pic 16]

[pic 17]

5. ¿Cómo se puede comprobar que la lente tiene dos focos principales: uno a cada lado y a igual distancia al centro?

Si hacemos incidir un haz de rayos paralelos al eje principal sobre una lente, la luz se retracta y las direcciones de los rayos refractados convergen en un punto llamado foco imagen de la lente.

En la lente convergente son los rayos refractados los que se cortan, por lo tanto, el foco imagen es real.

Toda lente tiene dos focos, uno a cada lado, denominados foco objeto y foco imagen y ubicados a igual distancia del lente. En la convergente, el foco objeto se encuentre del lado donde proviene la luz y el foco imagen del otro.

6. Se midió la distancia del objeto a la lente (do) y la distancia de la imagen a la lente (di).

do

di

- aumento

Imagen

39.5 cm

23 cm

[pic 18]

real

7. Se Repitió el paso anterior para diferentes valores de do.

do

di

- aumento

Imagen

33 cm

23cm

[pic 19]

real

8. Compare la distancia medida con la distancia focal calculada a partir de la ecuación de las lentes. ¿Qué puede decir de la ecuación de las lentes?

Se utiliza para encontrar en forma analítica las características de las imágenes formadas por los lentes.

De los cálculos obtenidos puedo concluir que se generó una variación en las distancias focales, pero se obtuvieron lentes convergentes con objeto e imagen real.

9. Al localizar la imagen en la pantalla ¿Qué observo? Era derecha invertida.

Al localizar