GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA
ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
UNA LENTE DE AGUA
Introducción
Este experimento está pensado para realizarlo
un par de alumnos que muestren una habilidad notable, tanto en el montaje
como en la obtención de datos. Añadimos que en el proceso han de obtener una
imagen real sobre una pantalla y su localización no es precisa por lo que
el error en las medidas aumenta y esto a veces puede ser frustrante para los
alumnos, por lo que el Profesor debe advertirles que el
objetivo principal del experimento
es realizar un montaje que permita obtener una imagen sobre la pantalla lo
más clara posible.
Material
Foco luminoso
Lente convergente de focal +
Matraz de fondo redondo
Pantalla
Regla
Soportes
Pinzas
Objeto (sirve una flecha hecha sobre madera)
Objetivos
1) Lograr un montaje que permita obtener una
imagen en la pantalla
2) Realizar medidas de las distancias de la
lente al objeto y de la lente a la imagen en pantalla
3) Aplicar la ecuación de la Óptica que permita
obtener una medida del radio del matraz
a partir de la focal obtenida y del índice de refracción del agua ( n=1,33)
Dispositivo
En las fotografías se indica el material que nosotros hemos utilizado. El montaje dependerá del material del Centro por lo que aquí presentamos sólo tiene valor informativo.
Fotografía
1.- Dispositivo del montaje. La pantalla es una hoja de papel blanco pegada
sobre un soporte
Fotografía 3.- La lente de focal +10 cm sirve para lograr un haz paralelo de rayos luminosos que inciden sobre el objeto que es una flecha hecha sobre un soporte de madera. El índice de color rojo situado sobre la regla nos permite medir la posición P1.
Medidas
1) Realice un
montaje similar al que aparece en la fotografía 1. Compruebe a) que
la luz del foco después de atravesar la lente es paralela., esto se logra
variando la distancia entre el foco y la lente convergente, b) asegúrese de que se forma una imagen real
en la pantalla.
2) Varíe la posición del objeto alejando y acercándolo a la lente. Para cada
posición del objeto obtenga la correspondiente imagen en la pantalla, trate
de que esta imagen sea lo más nítida posible, entonces lea la posición P1 del objeto, la posición P2 de la lente
de agua y la posición P3 de la pantalla. Todas estas medidas se
realizan con los índices de color rojo que están situados sobre la regla.
Repita dos o tres veces la posición de la imagen
para cada valor de P1 y
P2 y tome el valor medio de P3.
3) Obtenga al menos ocho valores diferentes de la posición del objeto. Colóquelos
en la tabla 1 y complete ésta. Para lograr esas
medidas tal vez tenga que cambiar la posición de la lente.
P1/mm |
P2/mm |
P3/mm |
s1=P2-P1 mm |
s2=P2-P3 mm |
1/s1 mm-1 |
1/s2 mm-1 |
1/f mm-1 |
f mm |
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Calcule el valor medio de la distancia focal
4) Aplique la
ecuación de la Óptica :
y obtenga el valor del radio del matraz de fondo redondo
5) Represente gráficamente
en el eje de abscisas frente
a
en el eje de ordenadas .A partir de los datos de esa gráfica calcule la distancia
focal de la lente de agua y el radio del matraz.