UNIVERSIDAD NACIONAL MA"OR MA"OR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú De!ana de A"#ri!a$
LABORATORIO DE
FÍSICA IV EXPERIENCIA N°01
REFLEXIÓN DE LA LUZ EN SUPERFICIES ESFÉRICAS ESPEJOS CÓNCAVOS ALUMNO
:
LIÑAN DIAZ, DANIEL ANDRES.
CÓDIGO
:
1313001.
E.A.P.
:
FÍSICA.
PROFESOR
:
RA!L RE"ES VEGA.
#ORARIO DE CLASES
:
M$%&'( 1)*1+ -%$(
F'$ /' %&2$
:
0)0+1)
F'$ /' '4&%'5$
:
130+1)
%&'
OBJETIVOS
Estudiar las leyes de la refexión de los espejos eséricos y los elementos undamentales de un espejo esérico.
Reconocer las líneas principales en un espejo para la ormación de imágenes.
Estudiar qué relación hay entre la distancia ocal F la distancia del o!jeto " y la distancia de la imagen "# cuando se producen imágenes reales por medio de un espejo cónca$o.
"e descri!irá las características de la imagen ormada por un espejo cónca$o a partir de dierentes distancias dadas para ".
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
%a refexión es el cam!io de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la super&cie de separación entre dos medios de tal orma que regresa al medio inicial. %os espejos cur$os son toda super&cie cur$a pulimentada de modo que sea capa' de refejar correctamente la lu'. %os espejos esféricos son espejos cuya super&cie refectora corresponde a un casquete esérico. %os espejos cur$os tam!ién se pueden clasi&car en( •
•
Espejos cónca$os( cuando la super&cie interior es la que act)a como espejo Espejos con$exos( si la super&cie exterior es la refectora
Elementos de un espejo esérico( •
• •
•
•
Radio de cur$atura( es el radio de la esera a la cual pertenece. *értice del espejo( es el polo del casquete. Eje principal( es la recta determinada por el $értice +*, y el centro de la cur$atura +-,. Eje secundario( es cualquier recta que pasa por el centro de la cur$atura +-,. !ertura del espejo( es el ángulo determinado por los dos ejes secundarios que pasan por el !orde del espejo o suele tam!ién determinarse entre un eje secundario que pasa por el !orde y el principal.
Formació !e im"#ees e $os espejos cóca%os /n cuerpo iluminado o que emite o refeja lu' se considera un O&je'o en óptica geométrica. -olocando un o!jeto delante de un espejo cónca$o este ormará una Ima#e de ese o!jeto. 0odos los rayos emitidos por la punta de la $ela 1 son refejados por el espejo y se cru'an en 12 +se enocan en ese punto,. 0odos los rayos emitidos por el punto 3 del o!jeto llegan una $e' refejados al punto 32. -ada punto del o!jeto $ela situado so!re 13 emitirá rayos. 0odos juntos darán la imagen correspondiente 1232. -olocando una pantalla en esta 'ona se ormará so!re ella una imagen nítida y claramente de&nida. 4e!ido a que la imagen se puede ormar so!re una pantalla se llama imagen real. "i $amos alejando la pantalla la imagen se $a haciendo cada $e' menos nítida. "i miramos el o!jeto a tra$és de un espejo es exactamente en el punto de enoque +con$ergencia de los rayos, donde nos parece que está situado el o!jeto.
Casos !e formació !e $a ima#e se#( $a posició !e$ o&je'o )er Caso
"i el o!jeto está situado entre el centro de cur$atura el in&nito la imagen será menor real e in$ertida. Estará situada entre - y F.
y
*!o Caso
"i el o!jeto está situado en la imagen tam!ién estará en - y será igual in$ertida real.
y
+er caso
"i el o!jeto está situado entre el centro de cur$atura el oco la imagen será mayor real e in$ertida. Estará situada entre - y el in&nito.
y
,'o Caso
"i el o!jeto está situado entre el oco y el espejo la imagen será mayor derecha $irtual. Estará situada detrás del espejo.
y
-'o Caso
"i el o!jeto está situado en el oco no se ormará imagen. %a ecuación de los espejos se puede escri!ir en términos de distancia ocal( 1 S
1 +
S'
1 =
f
+Ecuación de los espejos,
Radio de cur$atura +R,( R 5 6 4e&nimos la amp$i.cació $a'era$ +3, del espejo( M
h' =
h
S' =
−
S
Co%eció !e si#os para $os espejos
" es positi$o +7, si el o!jeto se locali'a rente al espejo +o!jeto real,. " es negati$o +8, si el o!jeto se locali'a atrás del espejo +o!jeto $irtual,. "9 es positi$o +7, si la imagen se locali'a rente al espejo +imagen real,. "9 es negati$o +8, si la imagen se locali'a atrás del espejo +imagen $irtual,. 0anto el oco +, como el radio +R, son positi$os +7, si el centro de cur$atura se locali'a rente al espejo +espejos cónca$os,.
0anto
el oco +, como el radio +R, son negati$os +8, si el centro de cur$atura se locali'a atrás del espejo +espejos con$exos,. "i 3 es +7, la imagen es derecha. "i 3 es +8, la imagen esta in$ertida.
/ROCEDIMIENTO E0/ERIMENTA1 E1/:;<" /0:%:=4<"( >anco óptico. Espejo cónca$o. "oporte para el espejo cónca$o. ;antalla !lanca. Foco o!jeto. ?uincha. Regla de @A cm. 0ransormador de corriente eléctrica 66ABCCA $ -..
"e montó los elementos del !anco óptico se situó el espejo cónca$o so!re el soporte del espejo +porta espejo,. %a porta
espejo y tam!ién el espejo está &jado al !anco óptico mediante una prensa de ángulo recto. "e colocó el oco 8 o!jeto con la lámpara en la prensa de ángulo recto y se &jó en el !anco óptico de tal manera que pueda despla'arse para luego tomar las lecturas de las posiciones del oco 8 o!jeto con respecto al espejo. ;odremos despla'ar el oco 8 o!jeto y por ende la imagen del oco 8 o!jeto la cual $eremos por medio de la pantalla con su soporte que puede desli'arse la regleta indicadora del !anco óptico sir$e para tomar lecturas de las posiciones de la imagen. ;or cada medida que se toma se mide la distancia "9 de la imagen con la pantalla +mediante la regleta indicadora so!re la !arra que tiene la medida impresa del !anco óptico, y simultáneamente se mide el tamaDo de la imagen en la pantalla de $inílico.
RESU1TADOS 2 DISCUSIÓN En la práctica del la!oratorio se hicieron tres +@, mediciones para distintas posiciones del oco o!jeto +",. Me!i !a
S
S3
4
43
F
S56 S
4364
)
@@G cm
H@G cm
@I cm
HG cm
6CJ@ cm
CJ A
CJC
*
G@G cm
@@G cm
@I cm
66 cm
6AHA cm
A.H @
A.HG
+
I6G cm
I6G cm
@I cm
@I cm
6C6G cm
C
C
)era me!i!a7 se determina que el oco o!jeto se situó entre el centro de cur$atura y el oco puesto que la imagen es mayor real e in$ertida. *!a me!i!a7 se determina que el oco o!jeto está situado entre el centro de cur$atura y el in&nito pues la imagen es menor real e in$ertida. +era me!i!a7 el oco o!jeto está situado en el centro de cur$atura +-, la imagen tam!ién estará en +-, y será de igual tamaDo in$ertida y real.
TAREA )89 :Ca$c;$ar $a !is'acia foca$
?@ ⟨ f ⟩ =
21,93+ 20,60 + 21,25 3
⟨ f ⟩ =21,26 cm
?@
*89 :De'ermiar $a amp$i.cació $a'era$ prome!io> M
=>
h' =
h
⟨ M ⟩ =
S' =
−
S
1,91 + 0,65 + 1,00 3
?@ ⟨ M ⟩ ≈ 1,19
+89 Co $os !a'os e$a&ora!os !e'ermie s; !is'acia foca$ e$ ra!io !e c;r%a';ra8 1 S
1 +
S'
1 =
f
R 5 6 1 33 , 5
1 53 , 5
1 42 , 5
+
+
+
1 63 , 5
1 33 , 5
1 42 , 5
=
=
=
1
f 1 1
f 2 1
f 3
?@
f 1 =21 , 93 cm
?@ R ? ,+ cm
?@
f 2=20 , 60 cm
?@ R ? ,)* cm
?@
f 3
?@ R ? ,*- cm
=
21 , 25 cm
,89 U'i$ia!o e$ mé'o!o #r".co cos'r;ir $a formació !e $as im"#ees pro!;ci!as por e$ foco o&je'o para !is'i'as !is'acias G !e'ermiar s; a;me'o 'ras%ersa$ co $a iformació o&'ei!a e s; 'a&$a !e !a'os
" 5 @@G cm "#5 H@G cm
3 5 8 CJA
" 5 G@G cm "#5 @@G cm
3 5 8 AH@
" 5 I6G cm "#5 I6G cm
358C
-89 De$ mismo mo!o cos'r;ir ;a #r".ca 'oma!o ;a !is'acia foca$ i#;a$ a $a ;i!a! asH $a f;ció S36 f ? F
+"#BF,
@A 6A CA A @A
@G
IA
IG
+"B,
GA
GG
CONC1USIONES
;odemos a&rmar que se cumplieron los o!jeti$os de la práctica de la!oratorio ya que logramos demostrar los dierentes enómenos que causa la lu' y o!ser$ar sus propiedades. %os espejos cónca$os hacen con$erger en el oco los rayos paralelos al eje. 4an imágenes reales e in$ertidas de o!jetos más lejos del ocoL $irtuales y directas en otro caso. 0am!ién pudimos o!ser$ar durante la práctica que la refexión y la reracción de la lu' permiten la ela!oración de instrumentos ópticos que cam!ian nuestras perspecti$as de las imágenes y de esta manera se acilitan los estudios y las o!ser$aciones. Es importante estudiar estos enómenos ya que podemos !ene&ciarnos de estas para nuestros propósitos.
RECOMENDACIONES
l inicio de la práctica re$isar el !uen estado de los instrumentos así podremos reali'ar las experiencias exitosamente. 0ener mucho cuidado en la orma en que utili'amos los o!jetos produciéndose prácticas de la!oratorio ya que son muy delicados y tam!ién pueden crear accidentes. l momento de hacer nuestras mediciones tener cuidado de colocar los aparatos tal que inter&eran el ha' de la uente de lu' para lograr un mejor resultado de nuestras experiencias. l momento de hace nuestros cálculos tener en cuenta las unidades para así poder dar un !uen resultado.
REFERENCIAS .M:N:;E4: enciclopedia li!re. Espejo cur$o. 3odi&cada por )ltima $e' el CA septiem!re 6ACH. 4isponi!le en( https(BBes.OiPipedia.orgBOiPiBEspejoQcur$oEspejosQc.-@.>@nca$os .-:ES-:" naturales8ísica. Espejos y lentes. "in echa de modi&cación. 4isponi!le en( http(BBcienciasnaturales8 &sica.!logspot.peB6AAKBA@Bsica8ii8$arios.html .TR/;< heurema. Educación secundaria enseDan'a de la ísica y la química. Espejo cónca$o :: + Formación de imágenes reales,. "in echa de modi&cación. 4isponi!le en( http(BBOOO.heurema.comB;4FIK.htm .E4/- la!. Uptica geométrica. "in echa de modi&cación. 4isponi!le en( http([email protected]
