Lentes divergentes. Estudiar propiedades de lentes divergentes. Análisis de aberraciones por esfericidad.

Transcripción

1 etes divergetes Objetivo Estudiar propiedades de letes divergetes. Aálisis de aberracioes por esfericidad. Actividad etes divergetes Estas letes tiee la característica de ser más delgadas e el cetro que e la periferia da imágees virtuales de objetos reales (cualquiera sea la posició de éstos), por tal razó o es posible utilizar el mismo método que se usa para letes covergetes para determiar su distacia focal. Demuestre esta afirmació a partir de la ecuació de Gauss o Newto. U método secillo de estimar el valor de la distacia focal de ua lete divergete cosiste e usar u cojuto de raas paralelas equiespaciadas como idica la igura. Trate de ver simultáeamete ua parte del objeto e forma directa parte a través de la lete; co u poco de práctica proto se logra esta situació. Se varía la distacia objeto-lete hasta que el aumeto es ½, lo cual se caracteriza por el hecho de que e esta codició (aumeto ½) tres líeas paralelas de la image coicide co dos del objeto. E esta situació, la distacia objeto-lete es la distacia focal. Demuestre esta afirmació. Usado ua lete divergete de algú compañero miope, determie la distacia focal de la misma compare co el valor omial de las dioptrías prescrita por el oftalmólogo al dueño de los ateojos. igura ísica Iteractiva - S. Gil E. odríguez

2 a) U método utilizado para determiar la distacia focal de ua lete divergete cosiste e medir las distacias objeto-image como e el caso de las letes covergetes (ver etes covergetes). Como para determiar q es ecesario que la image sea real, para poder recogerla sobre ua patalla se utiliza, como objeto virtual, la image dada por ua lete covergete. a disposició experimetal es la que se muestra e la igura. ecoja e la patalla la image del objeto formada por la lete covergete sola. Cuál es la míima distacia a la que debe de colocar el objeto de la lete covergete para que se forme ua image real de esta lete (objeto virtual para la seguda lete)? Por qué?. ea la posició de dicha image sobre la regla del baco óptico determie su error. Itercale la lete divergete etre la primera lete (covergete) la image real de la misma como idica la igura. Determie la posició del objeto virtual, la seguda lete (divergete) la posició de la image resultate de las dos letes combiadas co sus respectivos errores. ealice hipótesis razoables que le permita acotar o estimar dichos errores. b) Desplace la patalla. Si la despaza hacia la izquierda o hacia la derecha, la image será maor o meor?. Por qué?. ea la posició de la image fial sobre la regla. Co las lecturas efectuadas determie p q (de la lete divergete) co estos valores estime f para la lete divergete. Estime los errores e esta magitud. c) Cosulte la bibliografía sobre otras alterativas para medir la distacia focal de letes divergetes. Objeto Virtual Patalla Image eal Objeto eal ete covergete ete divergete Posició Posició igura. Ua maera de medir la distacia focal de letes divergetes ísica Iteractiva - S. Gil E. odríguez

3 Actividad etes gruesas, aberracioes de esfericidad E este puto se trata de medir la distacia focal de ua lete gruesa plaocovexa. Este experimeto se lleva a cabo utilizado u semicilidro de acrílico lleo de agua o bie u semicilidro macizo de material trasparete (acrílico o vidrio). El objetivo de este estudio es observar las aberracioes de esfericidad asociadas a u sistema equivalete a ua lete gruesa. a propuesta cosiste e usar u láser para geerar u haz de luz paralelo al eje óptico del sistema desplazado lateralmete del mismo ua distacia, como muestra la igura 3. Aire q Z igura 3. Observacioes de aberracioes por esfericidad Midiedo la distacia, de la cara plaa al puto dode el haz del láser itercepta al eje óptico, determiamos la distacia focal de esta lete cilídrica. El objeto del experimeto es por cosiguiete estudiar la depedecia de co, para 0<<. Costrua u gráfico de e fució de. Sobre el mismo gráfico idique co trazos cotiuos las prediccioes de u cálculo teórico para esta depedecia. ísica Iteractiva - S. Gil E. odríguez 3

4 ísica Iteractiva - S. Gil E. odríguez 4 Apédice Cosiderar u rao de luz que icide sobre ua lete gruesa de ídice de refracció e forma perpedicular a la cara plaa. A partir de esta situació se puede obteer ua expresió para su distacia focal e el caso que se supoga válidas ciertas aproximacioes. Por le de Sell teemos: seθ se (A) dode se (A) Teemos además que: θ (A3) por lo tato: ( ) ( ) + (A4) de dode se obtiee: ) ( z (A5) por lo tato: z + ) ( 0 0 (A6)

5 Bibliografía. Optics, E. Hecht, Addiso-Wesle Pub. Co., New York (990).. Trabajos prácticos de física, J. E. erádez E. Galloi, Editorial Nigar, Bueos Aires (968). 3. ísica para estudiates de ciecias e igeiería, D. Hallida,. esick J. Walker, 4ta. ed., Trad. de udametals of Phsics, Joh Wile & Sos, Ic. New York (993). 4. Phs. Teach. 37, 94 (999), Phs. Teach. 37, 04 (999). 5. ocatig images formed b divergig leses, D. A. Cradles ad. P. Kauffma, Phs. Teach. 35, 369 (997). ísica Iteractiva - S. Gil E. odríguez 5