CURSO: ONDAS Y CALORCODIGO: GG1010

LABORATORIO N°08

Reflexión- refracción de la luz, lentes y

Espejos

Alumno (s):

Apellidos y Nombres: Nota

Rodríguez Alá Billy

Sarmiento Mendoza Yesenia

Sayra Zeballos José

Suarez Gamero John

Tacusi Cabala Daniel

Profesor: Muñoz Medina Juan De La Cruz

Programa Profesional: Redes y Comunicaciones de Datos Grupo: “H”

Fecha de entrega: 02 07 14 Mesa de trabajo: N° 06

1. Introducción: Óptica, rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.En esta sesión veremos algunos de los fenómenos estudiados en óptica, la incidencia de la luz y la determinación de la naturaleza de esta.

Los puntos a estudiar son los fenómenos de Reflexión y refracción, siendo el primero nada más que los rayos de luz reflejados en una superficie. Estos rayos se denominan incidentes y los que salen de la superficie, reflejados.

La refracción también conocida como Ley de Snell, la que postula lo siguiente: un rayo luminoso viajando por un medio, encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes, penetra en él experimentando el fenómeno de la refracción.

Veremos en este laboratorio como se presenta la reflexión y la refracción en diferentes materiales y condiciones, analizaremos comportamientos y trataremos de descubrir leyes que rijan el comportamiento de la luz sobre distintos materiales y medios.El desarrollo del laboratorio viene dado como un elemento de aprendizaje y comunicación, con un desarrollo sistemático, donde realizaremos descripciones de experimentos, datos obtenidos, gráficos y análisis de resultados.

2. Objetivos: 1. Estudiar las imágenes formadas en un espejo plano2. Deducir las leyes de la reflexión y refracción de la luz3. Comprobar experimentalmente la distancia focal de diversos lentes4. Ser capaz de configurar e i9mplementar equipos para toma de datos experimentales.

3. Fundamento Teórico.

Refracción de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo al pasar de un medio menos refringente a otro más refringente. Una cuchara introducida parcialmente en el agua, se ve quebrada en la parte donde hace contacto con la superficie del líquido.

La refracción de la luz consiste en la desviación de los rayos luminosos cuando ellos pasan de un medio a otro de distinta densidad óptica.

Índices de refracción absolutos para la luz

- Vacío 1.00- Aire 1.0000294- Agua 1.33- Alcohol etílico 1.36- Benceno 1.50- Vidrio 1.52- Diamante 2.42- Sal gema 1.54- Ácido sulfúrico 1.63- Éter 1.36- Hielo 1.32

El eje óptico es una línea de referencia que constituye un eje de simetría, y pasa por el centro de una lente o espejo esféricos y por su centro de curvatura. Si un haz de rayos estrecho que se propaga en la dirección del eje óptico incide sobre la superficie esférica de un espejo o una lente delgada, los rayos se reflejan o refractan de forma que se cortan, o parecen cortarse, en un punto situado sobre el eje óptico. La distancia entre ese punto (llamado foco) y el espejo o lente se denomina distancia focal. Cuando una lente es gruesa, los cálculos se realizan refiriéndolos a unos planos denominados planos principales, y no a la superficie real de la lente. Si las dos superficies de una lente no son iguales, ésta puede tener dos distancias focales, según cuál sea la superficie sobre la que incide la luz. Cuando un objeto está situado en el foco, los rayos que salen de él serán paralelos al eje óptico después de ser reflejados o refractados. Si una lente o espejo hace converger los rayos de forma que se corten delante de dicha lente o espejo, la imagen será real e invertida. Si los rayos divergen después de la reflexión o refracción de modo que parecen venir de un punto por el que no han pasado realmente, la imagen no está invertida y se denomina imagen virtual. La relación entre la altura de la imagen y la altura del objeto se denomina aumento lateral.

Si se consideran positivas las distancias medidas desde una lente o espejo en el sentido en que se desplaza la luz, y negativas las medidas en sentido opuesto, entonces, siendo u la distancia del objeto, v la distancia de la imagen y f la distancia focal de un espejo o una lente delgada, los espejos esféricos cumplen la ecuación

1/v + 1/u = 1/f

y las lentes esféricas la ecuación

1/v - 1/u = 1/f

Si una lente simple tiene superficies de radios r1 y r2 y la relación entre su índice de refracción y el del medio que la rodea es n, se cumple que

1/f = (n - 1) (1/r1 - 1/r2)

La distancia focal de un espejo esférico es igual a la mitad de su radio de curvatura. Como se indica en la figura, los rayos que se desplazan en un haz estrecho en la dirección del eje óptico e inciden sobre un espejo cóncavo cuyo centro de curvatura está situado en C, se reflejan de modo que se cortan en B, a media distancia entre A y C. Si la distancia del objeto es mayor que la distancia AC, la imagen es real, reducida e invertida. Si el objeto se encuentra entre el centro de curvatura y el foco, la imagen es real, aumentada e invertida. Si el objeto está situado entre la superficie del espejo y su foco, la imagen es virtual, aumentada y no invertida. Un espejo convexo sólo forma imágenes virtuales, reducidas y no invertidas, a no ser que se utilice junto con otros componentes ópticos.

-- Fig. 5 Reflexión en un espejo cóncavo.

Lentes Convergentes

1. Un rayo paralelo

Pasa por el foco del lado de la imagen de una lente convergente

2. Un rayo central o rayo principal es el que pasa por el centro dellente y no se desvía.

3. Un rayo focal

Pasa por el foco del lado del objeto en una lente convergente, y después

de atravesarla, es paralelo al eje óptico de ella

Lentes Divergentes

1. Rayo Paralelo parece emanar del foco, del lado del objeto, en el ladodel objeto de una lente

divergente

2. Un rayo central o rayo principal es el que pasa por el centro dellente y no se desvía.

3. Un rayo focal es paralelo al eje óptico de una lente divergente y despuésde atravesarla parece

provenir del foco del lado del objeto en una lentedivergente.

4. Procedimiento

5. Cuestionario

6. OBSERVACIONES:

7. CONCLUSIONES:

8. Bibliografía.

- .Compendio Academico de Fisica “Lumbreras”

- Zemansky, FÍSICA UNIVERSITARIA. Pearson.

- www.fisicacreativa.com/guias/ .

- Sears – Zemansky (2008). Física Universitaria (12ava Edición) Pearson: México.

- TECSUP (2013) Guía de Laboratorio de Física, Reflexión, refracción de la luz, lentes y espejos

- (6th ed.) Walker, J., Halliday, D., & Resnick, R. (2011). Fundamentals of physics.