1 medidas de distancias de formaciÓn de imagen para la determinaciÓn de la focal de una lente...
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MEDIDAS DE DISTANCIAS DE FORMACIÓN DE IMAGEN PARA LA DETERMINACIÓN DE LA
FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE
MÉTODO BASADO EN LA ECUACIÓN DE GAUSS DE LAS LENTES DELGADAS
Óptica
2
Óptica
F
F’
f ’ f
s s’
y y’
MEDIDA EXPERIMENTAL DE LA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE
'1
'11
fss
ss
yy
m''
ECUACIÓN DE GAUSS Aumento lateral
'
1
fP
(Si f ’ en metros, P en dioptrías)
Potencia lente
3
OL
P
OLs LPs '
OLs LPs '
MEDIDA EXPERIMENTAL DE LA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE
MONTAJE EXPERIMENTAL. BANCO ÓPTICO
Óptica
Sobre el banco óptico hay una escala que permite medir las posiciones del objeto (O), de la lente (L) y de la pantalla (P).
Colocando el objeto en un punto fijo (O invariable a lo largo de toda la práctica) se va variando la posición de L y se busca el enfoque correspondiente (P) a cada posición diferente de la lente.
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MEDIDA EXPERIMENTAL DE LA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE
MEDIDAS EXPERIMENTALES Tomadas usando un banco óptico cuya división más fina está en mm.
Criterios para asignación del error: los errores s y s’ dependen de ΔL, ΔO , ΔP.
Errores ΔL, ΔO
Error ΔP
Están determinados respectivamente por la posición de la lente y del objeto sobre el banco óptico.
Determinado por la posición de enfoque recogida sobre la pantalla … que depende del punto de enfoque donde se forma la imagen más nítida, y esto no es apreciado exactamente igual por todos los observadores. Por ese motivo se considera ΔP tiene que ser mayor que los otros errores. Discútase qué criterio parece más adecuado.
Óptica
OLs
LPs '
OLs
LPs '
L (cm) L (cm) P (cm) P (cm)
1 30,0 0,1 98,1 1,0
2 32,0 0,1 92,5 1,0
3 34,0 0,1 87,8 1,0
4 36,0 0,1 85,0 1,0
5 38,0 0,1 84,3 1,0
6 40,0 0,1 83,5 1,0
7 42,0 0,1 83,2 1,0
8 44,0 0,1 84,0 1,0
9 46,0 0,1 83,7 1,0
10 48,0 0,1 85,0 1,0
s (cm) s (cm) s' (cm) s' (cm)
1 29,8 0,2 68,1 1,1
2 31,8 0,2 60,5 1,1
3 33,8 0,2 53,8 1,1
4 35,8 0,2 49,0 1,1
5 37,8 0,2 46,3 1,1
6 39,8 0,2 43,5 1,1
7 41,8 0,2 41,2 1,1
8 43,8 0,2 40,0 1,1
9 45,8 0,2 37,7 1,1
10 47,8 0,2 37,0 1,1
Posición fuente lum. O (cm) = 0,2 0,1
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MEDIDA EXPERIMENTAL DE LA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE
TRATAMIENTO DE DATOS
Basado en la ecuación de Gauss de las lentes.
sfs
1
'
1
'
1
Errores en las magnitudes inversas 1/s y 1/s’.
s
s
s
s
/112s
s
'
'
'/1
'
1s
s
s
s
2'
'
s
s
Óptica
¿Qué parámetro nos interesa medir para conocer la focal?
s (cm) s (cm) s' (cm) s' (cm) 1/s (cm-1) 1/s) (cm-1) 1/s' (cm-1) 1/s') (cm-1)
1 29,8 0,2 68,1 1,1 0,0336 0,0002 0,0147 0,0002
2 31,8 0,2 60,5 1,1 0,0314 0,0002 0,0165 0,0003
3 33,8 0,2 53,8 1,1 0,0296 0,0002 0,0186 0,0004
4 35,8 0,2 49,0 1,1 0,0279 0,0002 0,0204 0,0005
5 37,8 0,2 46,3 1,1 0,0265 0,0001 0,0216 0,0005
6 39,8 0,2 43,5 1,1 0,0251 0,0001 0,0230 0,0006
7 41,8 0,2 41,2 1,1 0,0239 0,0001 0,0243 0,0006
8 43,8 0,2 40,0 1,1 0,0228 0,0001 0,0250 0,0007
9 45,8 0,2 37,7 1,1 0,0218 0,0001 0,0265 0,0008
10 47,8 0,2 37,0 1,1 0,0209 0,0001 0,0270 0,0008
sfs
1
'
1
'
1 xby
6
)(cm 1
1s
)(cm '
1 1
s
Pendiente
Ordenada origensfs
1
'
1
'
1 xby
MEDIDA EXPERIMENTAL DE LA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
-1
Ajuste mínimos cuadrados:
Pendiente m = -0,992 0,016
Ord origen b (cm-1) = 0,0479 0,0004
Focal f ' = 1/b (cm) = 20,9 0,2
Óptica
Rea
liza
r aj
uste
man
ual
ap
roxi
mad
o en
pap
el m
ilim
etra
do