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TRABAJO PRÁCTICO: ÓPTICA GEOMÉTRICA

OBJETIVOS

1) Verificar las leyes de reflexión y refracción de la luz.2) Calcular el ángulo limite en una reflexión total.3) Obtener imágenes en lentes y calcular distancia focal.4) Emplear la teoría aprendida en clase y complementar con la Práctica de Errores y Mediciones.

INTRODUCCIÓN

La óptica geométrica comprende los fenómenos que tienen lugar cuando la luz encuentra a su paso objetos cuyas dimensiones son mucho mayores que la longitud de onda de la luz. Por lo tanto, es muy útil referirnos a la luz como un rayo de luz y no como un frente de onda.

En esta práctica de laboratorio se tendrán en cuenta los tres principios básicos de la óptica geométrica, para poder estudiar los fenómenos de reflexión y refracción desde el punto de vista geométrico.

Los tres principios básicos son los siguientes:

1. Propagación rectilínea de la luz2. Independencia de los haces y rayos luminosos3. Reversibilidad del camino óptico

VALORES OBTENIDOS / GRAFICOS

Valores obtenidos para la verificación de la 1° y 2° ley de reflexión

Αo Δα βo Δβgrados sexagesimales grados sexagesimales grados sexagesimales grados sexagesimales

17 1 17 128 1 29 2

Valores obtenidos para la verificación de la 1° ley de refracción

αo Δα α'o Δα'grados sexagesimales grados sexagesimales grados sexagesimales grados sexagesimales

20 1 12 10,34906585

0,01745329 0,20943951

35 1 22 10,61086524 0,01745329 0,38397244

49 2 30 10,85521133 0,03490659 0,52359878

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Verificación de la 2° ley de refracción

Relación inversa entre los índices de refracción

Angulo limite

Distancia Focal de la lente

xo Δx x'o Δx' fo Δf ε%m m m m m m %

0,474 0,002 -0,127 0,002 0,100 0,003 3

3

Tamaño de la imagen

CONCLUSIÓN

Gracias a la utilización de una fuente generadora de rayos de luz blanca y del disco de Hartl hemos podido comprobar como varia el ángulo de refracción de la luz al girar el disco propiamente dicho hasta alcanzar el llamado ángulo límite, donde el rayo no se refracta.

Por otro lado hemos comprobado la variación de la refracción de los rayos que al ser sometida a lentes cóncavos y convexos. En el primer caso se observa que el lente cóncavo hace que los rayos se dispersen y en el segundo, la lente convexa, hace que tiendan a unirse los rayos en un mismo punto en el espacio (foco). Esta difusión de rayos se puede corregir colocando una lente cóncava y otra convexa simultáneamente.

A su vez verificamos que existe una distancia única entre la pantalla y el lente que permite ver nítida la imagen sin importar la variación de distancia entre el lente y la fuente de luz a la cual llamamos distancia focal.