Fotografía 1

Introducción

El lector puede encontrar en el almacén de Prácticas de Física,  la determinación de la distancia focal de una lente convergente midiendo las distancias de la lente al objeto y a la imagen

Aquí se propone un método distinto y es medir  la mínima distancia que existe entre el objeto real y la imagen real y relacionar esta mínima distancia con la distancia focal imagen de la lente  convergente.

 

Material

Foco luminoso

Lente convergente

Lente convergente para medir su focal (también puede servir una lupa comercial)

Pantalla

Regla

Soportes

Pinzas

Objeto

 

Dispositivo

En las fotografía se observa  el material que nosotros hemos utilizado.

El montaje dependerá del material del Centro por lo que aquí presentamos sólo tiene valor informativo.

 

En esta fotografía se observa el material que nosotros hemos utilizado. Un foco procedente de un equipo comercial, una lente convergente comercial,  un objeto (flecha hecha por nosotros), una lente comercial de f=+15 cm ,  una pantalla (una tabla fina de madera de balsa  con una hoja de papel blanco unido  a ella), un flexómetro. La flecha, que es el objeto,  lleva dos hilos cruzados, y encima un  papel tras-lúcido Este dispositivo permite  una  loca-lización  precisa de la imagen.

A la izquierda de la imagen hay un pequeño transformador 220 V-12 V, necesario para que la bombilla  (que es de un tipo comer-cial de automóvil  ) no se funda.

Fundamento teórico

 

La ecuación de las lentes delgadas es:      (1)

La ecuación anterior lleva aparejado un convenio de signos: Las distancias s1 y s2 se miden desde la lente, y son positivas en el mismo sentido de avance de la luz (normalmente de izquierda a derecha) y negativas en sentido contrario .La distancia focal imagen es positiva.

Designamos con la letra d a la distancia que existe entre el objeto a la imagen,  siendo d positiva. Podemos escribir de acuerdo con el convenio de signos

 

Llevamos  s2 a la ecuación (1)

Como buscamos el valor mínimo de la distancia d, derivamos con respecto a s1 e igualamos a cero.

 

 

Sustituimos el valor de s1 en la ecuación (1).

 

La distancia mínima es:                                                 

                                              

Medidas

1) Realice un  montaje similar al que aparece en la fotografía. 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) Durante el experimento el foco y la lente que proporciona el haz paralelo de luz debe permanecer inmóvil. Deje en una posición fija el objeto (flecha) y varíe la posición de la lente (la que se pretende medir  la focal) y la pantalla  Para cada posición del objeto, obtenga la correspondiente imagen en la pantalla, trate de que esta imagen sea lo más nítida posible;  lea  respecto de la regla , la posición  del objeto , la posición de la lente y la posición de la pantalla. Todos los valores se registran en la tabla I y además se completan las dos últimas columnas

Observe para qué valor  aparece un mínimo en la distancia d. Repita en esa posición para asegurarse el mejor valor del mínimo.

 

Tabla1

Posición del objeto

PO/cm  

Posición de la lente

PL/cm 

Posición de la pantalla

PP/cm

Distancia lente objeto

s1=PL-PO

Distancia  objeto imagen , d=PO-PP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Dibuje la gráfica s1 (eje x) frente a d (eje y).

 

4) A partir de los datos de a tabla I determine la distancia mínima y calcule la distancia focal imagen de la lente

GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DE FÍSICA
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DISTANCIA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE (Método de la mínima distancia entre objeto e imagen)

SOLUCIONARIO