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Un informe de laboratorio sobre la formación de imágenes de lentes convergentes y divergentes. Se incluyen tablas de datos y gráficos, así como cálculos de distancia focal experimental y error relativo porcentual. También se responden preguntas sobre las características de las imágenes formadas por lentes convergentes y divergentes y sobre cómo ampliar el tamaño del objeto.
Tipo: Resúmenes
1 / 16
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1. Completar las Tablas:
Lente Convergente
Distancia Focal (𝑓): 3,5 cm (Referencial)
Tamaño de objeto (𝑦𝑜): 5 cm
Tabla 1
No
Distancia
objeto
Distancia
imagen
Tamaño
imagen
Relación
distancias
Relación
imágenes
Tabla 2
Posición
Características de la imagen
Real o
virtual
Derecha o
invertida
Menor o
mayor
Magnificación
1 Real^ Invertida^ Menor^ 0.
2 Real^ Invertida^ Menor^ 0.
3 Real^ Invertida^ Menor^ 0.
4 Real^ Invertida^ Igual^1
5 Real^ Invertida^ Mayor^ 1.
6 Real^ Invertida^ Mayor^ 2.
Tabla 4
Posición
Características de la imagen
Real o
virtual
Derecha o
invertida
Menor o
mayor
Magnificación
1 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
2 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
3 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
4 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
5 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
6 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
7 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
8 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
9 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
10 Virtual^ Derecha^ Menor^ 0.
2. Con los datos de la Tabla 1, realice lo siguiente:
a) Identifique la variable independiente y dependiente en la
ecuación (3), en el fenómeno en estudio.
Variable independiente: Distancia del objeto a la lente (So).
Variable dependiente: Relación entre la distancia del objeto a la lente
(So) y la distancia de la imagen a la lente (Si).
b) Grafique la relación 𝑠𝑜/𝑠𝑖 vs la distancia del objeto a la lente 𝑠𝑜
(utilice las hojas Excel, ver Anexo B).
c) Calcular la distancia focal experimental de la lente divergente.
y = -0.2924x - 0.
y= Ax + B
Distancia focal =
1
𝐴
f = = 3.
1
Análisis de Resultados
1. De las gráficas obtenidas en esta experiencia, responda a las
siguientes observaciones que se realizó:
● Según la gráfica de la relación 𝑠𝑜/𝑠𝑖 vs la distancia del objeto a la lente
𝑠𝑜, obtenida de la Tabla 1.
a) De la línea de tendencia trazada (graficada). ¿A qué función
matemática le corresponde el comportamiento de las
variables graficadas y que representa la función?
Los datos de la Tabla 1 tienen un comportamiento lineal, la cual
representa una razón directamente proporcional entre la distancia
del objeto a la lente convergente (𝑠𝑜) y la relación 𝑠𝑜/𝑠𝑖.
b) ¿Qué comportamiento tiene la lente convergente según los
datos obtenidos en la Tabla 2?
Según los datos de la Tabla 2, con respecto al comportamiento de la
lente convergente, las 3 primeras posiciones proyectaron
imágenes reales, invertidas y de menor tamaño que el objeto. El
dato correspondiente a la cuarta posición, tuvo una imagen real,
invertida y de igual tamaño que el objeto; los datos de la posición 5
a la 7 proyectaron imágenes reales, invertidas y de mayor tamaño
que el objeto. Por último, los 3 últimos datos se proyectaron
imágenes virtuales, derechas y de mayor tamaño.
c) ¿Qué relación existe entre las variables graficadas?
Existe una relación directamente proporcional.
relación 𝑠𝑜/𝑠𝑖 va disminuyendo, por ende la función es decreciente. La
pendiente representa la inversa de la distancia focal de la lente
divergente.
Lente Convergente
2. Hallar la función matemática (ecuación empírica) que corresponde
a las variables graficadas de la relación 𝑠𝑜/𝑠𝑖 vs la distancia del
objeto a la lente 𝑠𝑜. Aplique el método gráfico (método de mínimos
cuadrados).
y = -0.2858x + 2.
3. Calcular la distancia focal experimental de la lente convergente, a
partir de la ecuación hallada en el ítem 2.
y = -0.2858x + 2.
Distancia focal =
1
𝐴
f = = 3.
1
4. ¿Calcular el error relativo porcentual de la distancia focal
experimental? (tomar el valor referencial de la relación referencial
como la unidad)?
e = = 0.
3.5 − 3.
Lente Divergente
5. Hallar la función matemática (ecuación empírica) que corresponde
a las variables graficadas de la relación 𝑠𝑜/𝑠𝑖 vs la distancia del
objeto a la lente 𝑠𝑜. Aplique el método gráfico (método de mínimos
cuadrados)
y = -0.2924x - 0.
6. Calcular la distancia focal experimental de la lente divergente, a
partir de la ecuación hallada en el ítem 2.
y= Ax + B
Distancia focal =
1
𝐴
f = = 3.
1
7. ¿Calcular el error relativo porcentual de la distancia focal
experimental? (tomar el valor referencial de la relación referencial
como la unidad)
e = = 0.
3.5 − 3.
Preguntas
1. Si el objeto se coloca entre la lente (tanto convergente y
divergente) y el foco que tipo de imagen se forma explicar las
características de la imagen.
En un lente convergente al poner un objeto entre el foco y la lente se
obtiene una imagen virtual no invertida mucho más grande que el
propio objeto, el cual está más cerca al lente, la imagen estará entre el
foco y la lente, pero si el objeto está más cerca al foco entonces la
imagen estará entre el foco y el centro de la curvatura.
En una lente divergente al poner el objeto entre el foco y la lente se
obtiene una imagen virtual no invertida, mucho más pequeña que el
propio objeto y ubicado entre el objeto y la lente.
perpendicularmente sobre una de estas lentes se refracta desde el plano
focal, estas lentes son más gruesas en los bordes que en el centro y
existen tres tipos, bicóncavas, planocóncavas y convexocóncavas.
5. ¿Explique cuál es la característica y funcionamiento de una lupa?
La lupa es un instrumento que permite al ojo observar directamente la
imagen que nos proporciona el mismo. Está formada por una lente
convergente que sirve para observar los detalles de los objetos
próximos y nos permite ver en aumentadas dimensiones objetos
pequeños y cercanos.
Su funcionamiento se basa en el principio de que si colocamos un
objeto entre el foco y la lente convergente, obtenemos una imagen
derecha, virtual y mayor, que es observada directamente por el ojo.
6. ¿Qué es un microscopio compuesto y cómo funciona? Indique que
microscopios existen para la investigación.
Es un microscopio qué se utiliza para examinar objetos muy pequeños
situados a distancias muy cortas, este microscopio está formado por
dos lentes convergentes, de las cuales la lente más cercana al objeto se
denomina objetivo, este forma una imagen real del objeto, la cual está
aumentada e invertida. La lente más próxima al ojo denominada ocular
se utiliza como una lupa simple para observar la imagen formada por el
objetivo. El ocular se coloca de forma tal que la imagen formada por el
objetivo cae en el primer punto focal del ocular y la luz emerge así del
ocular en forma de haz paralelo, cómo si procediera de un punto
situado a una gran distancia delante de la lente (Allen, 2005).
Microscopios para la investigación:
● Microscopio óptico
● Microscopio electrónico de transmisión
● Microscopio electrónico de barrido
● Microscopio de fluorescencia
● Microscopio confocal
● Microscopio de efecto túnel
● Microscopio de rayos X
● Microscopio de fuerza atómica
● Microscopio estereoscópico
● Microscopio petrográfico
● Microscopio de iones en campo
● Microscopio digital
● Microscopio compuesto
● Microscopio de luz transmitida
● Microscopio de luz reflejada
● Microscopio de luz ultravioleta
● Microscopio de campo oscuro
● Microscopio de contraste de fases
7. ¿Qué son las aberraciones esféricas? ¿Qué son las aberraciones
cromáticas?
Las aberraciones esféricas son la variación de la imagen focal de un
sistema óptico respecto de la apertura de dicho sistema, esta
aberración no siempre está referida a los rayos que parten de un punto
que está situado en el eje óptico (Juan M. Bueno, 1999).
Las aberraciones cromáticas, se deben a que los componentes
espectrales de la luz de menor longitud de onda se enfocan en puntos
1
4𝑆𝑜
1
𝑆𝑜
1
22
2. Se tiene una lente doble delgada biconvexa y sus caras tienen
radios de 20 y 24 cm. Cuando se coloca un objeto a 28 cm del lente,
se forma una imagen real a 36 cm del mismo. Calcular: a) La
distancia focal de la lente, b) El índice de refracción del material de
la lente y c) La distancia focal si se sumerge en agua.
R 1 = 20 So = 28
R 2 = 24 Si = 36
a) - = → f = 14,75 cm
1
36
1
−
1
𝑓
b) = (n-1) - )
1
𝑓
1
𝑅
1
𝑅
= (n-1) - ) → n = 1,
1
𝑓
1
20
1
−
c) índice de refracción del agua = 1.
1
𝑓'
1
20
1
−
f’ = 33 cm
