Laboratorio de Optica

Transcripción

1 Laboatoio e Optica 3. La pueba e la Navaja e Foucault Neil Buce Laboatoio e Optica Aplicaa, Cento e Instumentos, U.N.A.M., A , Méico, 451, D.F. 1. La pueba e la navaja en lentes Intoucción La pueba e la navaja es una pueba óptica basaa en la óptica geomética paa poba sistemas ópticos. La iea es bloquea aos asi obtene una istibución e luz que a infomación sobe el sistema. En este epeimento van a usa la pueba e la navaja paa investiga la fomación e ímagenes en una lente simple el efecto Schlieen. FUENE UNUAL IMAGEN Figua 1 A B C OSICIONES DE LA NAVAJA El pincipio e esta pueba se puee ve en la figua 1. Colocano la navaja en la posición A en la figua, el obsevao no puee ve aos que povienen e la pate infeio e la lente; en la posición B, el obsevao no puee ve ningun ao (si la imagen es pefecto); en la posición C el obsevao no puee ve aos que pasan po la pate supeio e la lente. El patón e luz que ve el obsevao epene e la posición e la navaja también e las abeaciones e la lente que afecta la istibución e aos.

2 oceimiento epeimental 1. Monta el aeglo epeimental mostao en la figua. aa comoia, aegla que su sistema tiene una magnificación e ente 5 1. Figua. Cea la iafagma paa eja pasa la luz solo po la pate cental e la lente (ente.5cm 1cm iameto). Lentamente move la navaja (ese afuea hsta aento el haz) paa bloquea la luz paa ifeentes posiciones e la navaja (antes e la imagen, en la imagen espues e la imagen en la figua ). Descibi eplica sus obsevaciones. 3. Ahoa abi la ifagma usa toa la abetua e la lente. Repeti el paso. Dibuja eplica los patones que se ven. 4. Repeti el punto 3, peo utilizano un oblete (una combinación e os lentes). Descibi eplica sus obsevaciones. (Las lentes obletes también se conocen como lentes acomáticas. Son una combinación e os lentes e ifeentes viios paa euci las abeaciones cuano el objeto está en el eje óptico e las lentes).. La pueba e la navaja en un espejo esféico En este epeimento van a usa la pueba e la navaja paa investiga la efleión e luz en un espejo esféico. oceimiento epeimental 1. Monta el aeglo epeimental mostao en la figua 3. Aegla que el espejo amplifica la imagen po un facto e aleeo e 3. Reuci el ángulo e inciencia e la luz sobe el espejo lo más posible paa euci la abeación e astigmatismo en la imagen (con astigmatismo la imagen se cambia e una línea hoizontal a un cículo a una línea vetical al move la pantalla).. Cota una abetua cicula e iameto apoimaamente 3cm en una hoja e papel nego colocalo en fente el espejo e tal foma que solo se vea la efleión e la pate cental el espejo. Lentamente move la navaja paa bloquea la luz eflejaa paa ifeentes posiciones e la navaja (antes e la imagen, en la imagen espues e la imagen en la figua 3). Descibi eplica sus obsevaciones.

3 3. Ahoa quita la hoja e papel nego usa toa la abetua el espejo. Repeti el paso. Dibuja eplica los patones que se ven. Figua 3 3. Utilizano un espejo un objeto caliente, emosta el efecto Schlieen. 4. La pueba e la navaja paa mei el ancho e un haz Gaussiana El haz e un lase se enomina un haz Gaussiana, po su pefil tansvesal e intensia. En ecuaciones, se puee escibi el pefil el haz como [4]: I ep (3.3) en one I es la intensia, es la posición aial ento el haz, es la intensia máima en el haz, es una meia el ancho el haz (cuano la intensia cae a 1 e / e su valo máimo). Cotano el haz como se inica en la figua 3.4, miieno la intensia como se muesta en la figua 3.5, la señal etectaa es ep (3.4) que se puee escibi como ep ep ep (3.5)

4 Figue 4 Cotano una haz Gaussiana Figue 5 El aeglo epeimental paa mei el ancho e un haz e láse Esta epesión puee se escita en téminos e la función e eo [5] ef ep t Sustitueno esta epesión en la ecuación (3.5) espués e ealiza un cambio e vaiables, se obtiene t 1 ef (3.6) oceimiento epeimental Utiliza el aeglo e la Figua 3.5. Asegua que el etecto ecibe toa la luz el láse, si no es así, seá necesaio utiliza una lente ente la navaja el etecto paa enfoca too el haz sobe la zona activa el etecto. Realiza un baio e la navaja paa i cotano el haz mei la intensia e la luz en caa posición e la navaja. Ajusta la ecuación (3.6) a los atos obtenios paa mei el paámeto su eo. Inica si el haz el láse es cecana a un haz Gaussiana.

5 Bibliogafía [1] Optical Shop esting, D. Malacaa, e., cap. 8 [] Óptica, E.Hecht, cap. 5 [3] Óptica, E. Hecht, cap. 3 [4] Intouction to Optical Electonics, A. Yaiv, cap. 3 [5] Hanbook of Mathematical Functions, M. Abamowitz I.A. Stegun, cap. 7