LENTES Autor: Ramón Chavez PRIMERA PARTE INTRODUCTORIA

Transcripción

1 GUÍA DE PRÁCTICA LENTES Autor: Ramón Chavez PRIMERA PARTE INTRODUCTORIA I INTRODUCCIÓN Esta primera parte de la práctica es un instrumento que ayuda de una manera directa a identificar y comprender los conceptos teóricos necesarios para realizar la práctica en el laboratorio y además de explicitar los materiales necesarios para realizar cada tarea. También son instrumentos útiles para analizar las posibles divergencias entre los resultados de la tarea realizada y el producto esperado. II OBJETIVOS Comprender el concepto de lentes. Diferenciar entre lentes convergentes y divergentes. Analizar las diferentes tipos de imágenes. III PROCEDIMIENTO 1. Leer el parrafo que se le presenta a continuación. Lentes Una lente óptica se fabrica con un material transparente (lo más común es el vidrio, aunque a veces se usa plástico o cristal). Una o ambas superficies tienen contorno esférico. Las lentes esféricas biconvexas (ambas superficies convexas) y las bicóncavas (ambas superficies cóncavas), como se muestran en la figura Física para Ciencias de la Salud 86

2 Figura 5.19: Lente biconvexa y lente bicóncava La clasificación de las lentes se divide en dos: Lentes Biconvexas o convergentes y Lentes Bicóncava o divergente. Dicha clasificación se debe por la refracción de la luz que pasa por ellas. Al hacerlo se refracta o sea se desvía de su trayectoria original siguiendo la ley de refracción. A continuación se definirá estos dos tipos de lentes ampliamente. Lentes Biconvexas o Convergentes Es cuando los rayos de luz incidentes, paralelos al eje de la lente convergen a un foco en el lado opuesto de la lente. Como ejemplo de una lente convergente tenemos la lupa, como se muestra en la figura Figura 5.20: Niño jugando con lupa Como se puede mostrar en la figura 5.20 los rayos del sol convergen en el foco de la lente, esta imagen muestra claramente las propiedades de Física para Ciencias de la Salud 87

3 esta lente. En la figura 5.21 que se presenta a continuación se puede observar los rayos. Figura 5.21: Rayos en lente biconvexa o convergente Existen varios tipos de lentes convergentes entre ellas tenemos la Biconvexa, Planoconvexa y Menisco convexa, este tipo de lentes son más gruesa en su centro que en su periferia y las lentes menisco son las que se usan en los anteojos. Lentes Bicóncava o Divergente Para esta lente los rayos de luz incidentes y paralelos sale de la lente como si emanara de un foco que estuviera del lado de la lente ver figura Las lentes divergentes son más delgadas en su centro que su periferia. Figura 5.22: Rayos en lente bicóncava o divergente Así como en las lentes convergentes, existen en las divergentes varios tipos de lentes, entre ellas tenemos la Bicóncava, Planocóncava y Menisco cóncava, este tipo de lentes son más delgadas en su centro que en Física para Ciencias de la Salud 88

4 su periferia y las lentes menisco son las que se usan en los anteojos. Es importante saber para una lente, la imagen del objeto es real cuando se forma o se proyecta del lado opuesto a la lente al que está el objeto y es virtual cuando se forma del mismo lado del objeto. Una imagen real de una lente se puede formar en una pantalla, pero no una imagen virtual. Se puede clasificar las imágenes para una lente convergente dependiendo de la región donde se coloca el objeto frente a la lente. A continuación, se presenta los siguientes enunciados: Sí el objeto se coloca frente a la lente a una distancia menor que la distancia focal (d 0 < f), entonces el tipo de imagen seria virtual derecha aumentada (Ver Figura 5.23). Figura 5.23: Objeto a una distancia menor que f 2. Si el objeto se coloca frente a la lente a una distancia mayor que la distancia focal pero menor que el doble de la distancia focal (f < d 0 < 2f), entonces el tipo de imagen seria real invertida aumentada. 3. Si el objeto se coloca frente a la lente a una distancia mayor que el doble de la distancia focal (d 0 > 2f), entonces el tipo de imagen seria real invertida reducida (ver figura 5.24). Física para Ciencias de la Salud 89

5 Figura 5.24: Objeto a una distancia mayor que 2f El diagrama de rayos de una lente divergente se presenta a continuación en la figura En este caso la imagen es virtual, derecha y reducida. Vale aclarar que las lentes divergentes solo producen imágenes virtuales. Figura 5.25: Diagrama de rayos de una lente divergente Las distancias de la imagen y las características de una lente también se pueden determinar de forma analítica, haciendo uso de la ecuación de las lentes delgadas. 1 d d i = 1 f Física para Ciencias de la Salud 90

6 Donde d o es la distancia de la lente al objeto, d i es la distancia de la imagen a la lente y f es la distancia focal o sea la distancia de la lente al foco. El aumento lateral se expresa de la siguiente manera. M = d i d 0 = h i h 0 En esta ecuación h i se refiere a la altura de la imagen y h 0 a la altura del objeto que se coloca frente a la lente. Observación: las lentes delgadas es aquella en la que se supone que su espesor es despreciable, en comparación con su distancia focal. A continuación, se le presenta una tabla con la convención de signos para las lentes delgadas. Figura 5.26: Convención de signos para lentes delgadas 4. Ingrese al navegador de su computador y diríjase a la siguiente dirección y dele reproducir al video y obsérvelo en su totalidad. Física para Ciencias de la Salud 91

7 IV CUESTIONARIO Contestar las siguientes preguntas y que también deberán ser entregadas a su instructor el de forma digital antes del día de la práctica. 1. Qué diferencia existe entre las lentes convergentes y divergentes? Explique 2. Si se coloca un objeto frente la lente a diferentes distancias como resultados obtendremos diferentes distancias de imágenes. Qué le sucederá a la distancia focal? habrá algún cambio? Explique 3. Si un objeto se coloca frente a una lente convergente a una distancia de la imagen mayor que el doble de la distancia focal Qué tipo de imagen forma? Y Cuáles son sus características? V BIBLIOGRAFÍA 1. Jerry Wilson, A. B. (2006). Física para las Ciencias de la Salud. Pearson. 2. Videos de YouTube (acceso 2016). Física para Ciencias de la Salud 92