Manual de Laboratorio 2017

UNIVERSIDAD DE LA SERENA –DEPARTAMENTO –DEPARTAMENTO DE FÍSICA

Manual de Laboratorio Física III Ingeniería Civil Daniel E. Galleguillos Arias - Karina L. Avalos Vargas

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Universidad de La Serena – Departamento de Física y Astronomía Manual de Laboratorio Física III –Ingeniería Civil

INTRODUCCIÓN

Este manual de laboratorio esta dirigido a estudiantes de la Facultad de Ingeniería de La Universidad de La Serena, que cursan Física III, como materia básica en su formación profesional. El manual tiene como finalidad organizar y optimizar el trabajo de laboratorio, considerándolo una buena vía para facilitar e incentivar al alumno en el aprendizaje de los contenidos tratados en Física III. Los experimentos se organizaron según los contenidos del programa que se desarrolla en clases teóricas, atendiendo a los temas de óptica y ondas.

LOS AUTORES

Daniel E. Galleguillos A. – Karina L. Avalos V. 2


ÍNDICE GENERAL INTRODUCCION .................................................................................................2 LENTES DELGADAS ...........................................................................................4 ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA ........................................................8 ONDAS ESTACIONARIAS EN UN TUBO DE GAS ............................................... 13 ONDAS DE AMPLITUD MODULADA .................................................................. 18 DIFRACCION DE FRAUNHOFER ....................................................................... 23



LENTES DELGADAS OBJETIVOS: • •

Ubicar las imágenes formadas por lentes convergentes y divergentes. Determinar la distancia focal de una lente convergente y una lente divergente.

MARCO TEORICO Una lente es un objeto refringente de forma usualmente circular y con dos superficies pulidas las cuales, pueden ser una curva y otra plana o ambas curvas. Las lentes más comunes son delgadas y sus superficies curvas son esféricas y se clasifican en positivas y negativas o convergentes y divergentes.

Toda lente delgada tiene dos focos, uno a cada lado de ella y equidistante del centro óptico de la lente.

Distancia focal de una lente delgada convergente. Ecuación gaussiana para las lentes delgadas. (1)

Donde f es la distancia focal de la lente, s corresponde distancia objeto y s’ es la distancia imagen.



PROCEDIMIENTO: I. CÁLCULO DE DISTANCIA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE MÉTODO 1 1. Arme el siguiente montaje mostrado en la figura, ubicando el objeto a 10 cm del origen y la pantalla a 80 cm. del objeto.

2. Ajuste la posición de la Lente X, de distancia focal desconocida, y mueva la pantalla hasta conseguir una imagen nítida del objeto. 3. Mida las distancias Objeto-Lente X y Lente X-Pantalla, correspondientes a s y s’ respectivamente, con estos datos y con ayuda de la ecuación (1) determine la distancia focal de la lente. 4. Repita los pasos anteriores para 5 mediciones distintas.



II. DETERMINACIÓN DE LA DISTANCIA FOCAL DE UNA LENTE DIVERGENTE 1. Arme el siguiente montaje de la figura, ubicando el objeto a 10 cm del origen y la Lente X de distancia focal desconocida a 70 cm del objeto y la pantalla en el extremo del riel.

1. Ajuste la Lente1 de manera que obtenga una imagen nítida del objeto en la pantalla. 2. Mida la distancia entre la Lente X y la Pantalla la cual corresponde a la distancia imagen final s’. 3. Marque la posición de la Lente X y quítela, luego mueva la pantalla de manera que obtenga ahora una imagen nítida del objeto original, mida la distancia posición Lente X–Pantalla, esta corresponderá a la distancia s que en este caso es negativa. 4. Calcule la distancia focal de la lente con ayuda de la ecuación (1) y repita desde el paso 2 en adelante, para 5 mediciones diferentes de s y s’.



LENTES DELGADAS I. CÁLCULO DE LA DISTANCIA FOCAL DE UNA LENTE CONVERGENTE

TABLA 1.1 n 1 2 3 4 5

s [ mm ]

s´ [mm ]

f =

[mm ]

±

f [mm ]

[ mm ]

II. DETERMINACIÓN DE LA DISTANCIA FOCAL DE UNA LENTE DIVERGENTE TABLA 2.1 n 1 2 3 4 5

f =

NOMBRES

s [ mm ]

s´ [mm ]

[mm ]

±

N. PRUEBA

f [mm ]

[ mm ] N. INFORME

FECHA

AÑO Daniel E. Galleguillos A. – Karina L. Avalos V. 7

N. LAB.


ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA OBJETIVOS •

•

Observar el comportamiento de una onda estacionaria en una cuerda tensada. Calcular parámetros involucrados en una onda estacionaria tales como densidad lineal, frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación.

MARCO TEORICO La solución general de la ecuación de ondas consiste en una suma de dos ondas viajeras que se propagan en direcciones opuestas, como por ejemplo: " ( x, t ) = " 0 sen(kx # ! t )+ " 0 sen(kx + ! t ) (1)

En la práctica es posible obtener esta situación cuando una onda, incidiendo en un espejo, se refleja hacia atrás o cuando una pared rígida refleja un sonido. De interés particular es el caso de una cuerda con un extremo fijo ( x 0) y el otro extremo conectado a un vibrador. El extremo ligado a la pared condiciona a que la cuerda en ese punto permanezca fija, o sea, ! (0, t ) 0 y por lo tanto la función de onda resultante toma la forma: =

=

" ( x, t )

=

2" 0 sen(kx )cos(! t ) (2)

donde ! 0 , k y ! son respectivamente, la amplitud, el número de propagación y la frecuencia angular de las componentes. Esta es la ecuación de una onda estacionaria cuya característica principal es que en ciertos puntos la perturbación es siempre igual a cero; estos puntos se llaman nodos y se encuentran en x 0, x ! 2 , x ! , x 3! 2 , .... A la mitad entre dos nodos adyacente, la perturbación tiene un valor que oscila entre ± 2! 0 ; estos puntos se denominan antinodos y se encuentran en x ! 4 , x 3! 4 , x 5! 4 , ..... Si se considera un segmento de cuerda L , limitada por el extremo x 0 y x L , entonces la condición ! ( L, t ) 0 origina formas especiales de vibración llamados modos . Estos modos de vibración se representan matemáticamente por la relación (3), donde m 1, 2, 3, ... se denomina número de orden. =

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

L

Sabemos que la velocidad de homogéneo, está dada por:

=

m "

! 2

(3)

propagación V

=

f !

de una

onda

(4)


en un medio


siendo f la frecuencia de vibración. Por otra parte, la velocidad de propagación de una onda transversal en una cuerda, está dada por: V

T =

(5)

µ

donde T es la tensión de la cuerda y µ su densidad lineal. De la expresiones (3), (4) y (5) se deduce que: f m

mV =

2 L

=

m

T

2 L

µ

(6)



PROCEDIMIENTO I. CÁLCULO DE LA DENSIDAD LINEAL DE MASA DE LA CUERDA 1. Mase y mida la longitud de la cuerda. 2. Calcule la densidad lineal de masa de la cuerda. II. FRECUENCIA VARIABLE Y TENSIÓN CONSTANTE 1. Arme el siguiente montaje de la figura 1, tomando en cuenta que tanto el motor como el soporte de extremo del riel estén a la misma altura.

Motor

Figura 1 2. Ponga una masa en el colgador y registre la tensión en la cuerda. 3. Inicialmente parta con una potencia mínima en el motor, hasta que la cuerda vibre de manera de observar 3 nodos, ver figura 2.

!

Figura 2 4. Ahora ajuste el estroboscopio luminoso, hasta que observe el punto blanco en el eje del oscilador estacionario y anote la frecuencia. 5. Mida y anote la distancia correspondiente a una longitud de onda, ver figura 2. 6. Luego con la misma tensión, aumente la velocidad del motor en tres oportunidades más, repitiendo en cada uno de los pasos 4 y 5. 7. Cambie la tensión de la cuerda, para ello varíe el valor de las masas en el colgador en dos oportunidades y en cada una de ellas repita los pasos desde el punto 3 al 5, tabule sus datos en la tabla. Daniel E. Galleguillos A. – Karina L. Avalos V. 10


III. CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN 8. Calcule en forma experimental la velocidad de propagación para cada una de las tensiones, para ello se debe analizar el ajuste lineal de los valores obtenidos, este ajuste será de la forma:

& 1 # . ! % ' "

f = a + b $

9. Calcule en forma teórica la velocidad de propagación a partir de la ecuación (5) y compare este valor con la velocidad experimental obtenida en el punto anterior, para ello calcule el error relativo entre ambas.



ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA I. CÁLCULO DE LA DENSIDAD LINEAL DE MASA DE LA CUERDA TABLA 1 Masa de la Cuerda

M

Longitud de la Cuerda Densidad Lineal de la Cuerda

L

= =

±

µ

=

±

±

[kg]

[m] [kg m]

II. FRECUENCIA VARIABLE; TENSIÓN CONSTANTE TABLA 2.1

m1

TABLA 2.2

=

±

[kg ]

m2

=

±

[kg ]

T 1 =

±

[ N ]

T 2 =

±

[ N ]

& vib # f $ ! % seg "

n

! [m]

n

1

1

2

2

3

3

4

4

& vib # f $ ! % seg "

! [m]

III.CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN V a

& 1 # $ ! % seg "

experimental

b

& m # $ ! % seg "

V

teórico

Error

=

V teórico ! V exp erimental V

&m# b $ ! % seg "

T 1 T 2 NOMBRES

FECHA

N. PRUEBA

N. INFORME

AÑO


N. LAB.


ONDAS ESTACIONARIAS EN UN TUBO DE GAS OBJETIVOS • •

Estudiar las ondas sonoras estacionarias en un tubo de gas. Medir la velocidad del sonido.

MARCO TEORICO La interferencia entre dos ondas acústicas, que producen ondas estacionarias se representan por una función de la forma: " ( x, t )

=

2" 0 sen(kx )cos(! t ) (1)

Este tipo de ondas presentan la característica que en ciertos puntos llamados nodos la perturbación siempre es igual cero, y que en otros puntos denominados antinodos , ubicados a la mitad de dos nodos consecutivos, la perturbación oscila entre ± 2! 0 . En particular en un tubo de sección trasversal circular en cuyo extremo se coloca un pequeño parlante, y en el otro extremo se encuentra un agujero, por el cual se introduce una varilla con un micrófono en su extremo interior, de manera que el micrófono puede moverse libremente en el interior del tubo, para captar las señales producto de la interferencia (ver figura).

En un tubo de longitud L, cuando uno de los extremos está cerrado y el otro extremo está abierto, idealmente el extremo cerrado presenta un nodo y el abierto un antinodo. La distancia entre dos nodos consecutivos corresponde a la mitad de la longitud de onda, , de la onda estacionaria. La relación entre la longitud del tubo L y la longitud de onda para este caso es:

L

=

(2m " 1)

!

4

Donde m = 1, 2, 3,… (2)



Cuando m = 1 se dice que el modo de vibración es el fundamental o primer armónico , si m = 2 el modo de vibración se denomina segundo armónico, con m = 3 modo de vibración se denomina tercer armónico (ver la figura) y así sucesivamente.

La velocidad de las ondas en general se puede calcular con la expresión: V

=

f !

(3)

Sin embargo cuando se trata de una onda sonora en un gas se puede utilizar la siguiente ecuación: V

! RT =

M

(4)

Siendo la razón de las capacidades caloríficas, R la constante universal de los gases, T la temperatura en Kelvin y M la masa molar del gas. Los valores típicos para la atmósfera estándar a nivel del mar son los siguientes: J !

=

1, 40 R

=

8,31 molK

M

=

0, 029

kg mol



PROCEDIMIENTO PARTE 1: Cálculo de la velocidad del sonido en un tubo con gas, en forma experimental 1. Arme el montaje que muestra la figura. En ella se observa, en el centro un tubo que contiene aire, al lado izquierdo un generador de audio frecuencia y al lado derecho un osciloscopio.

2. Asegúrese que el generador de audio frecuencia tenga el selector de amplitud (ATTENUATOR FINE) este en su posición mínima, luego enciéndalo. El selector FRECUENCY RANGE debe estar en x100 y solo utilice un rango de frecuencias entre 1kHz a 3 kHz. 3. Encienda el osciloscopio, apriete el interruptor CH1 el cual debe permanecer encendido y luego el interruptor RUN STOP, en los controles vertical ajuste el selector SCALE hasta que en la pantalla aparezca la indicación CH1 = 1.00 Volt. 4. En el generador de audio frecuencia, ajuste el selector ATTENUATOR hasta que la señal en la pantalla del osciloscopio ocupe un máximo de dos divisiones de tamaño vertical. 5. Apriete el interruptor CH2 el que se encenderá, y en los controles vertical ajuste el selector SCALE hasta CH2 en la pantalla indique 10.0 mV.



6. Apriete el botón MEASURE (el cual no se encenderá), en lado derecho de la pantalla aparecerá el menú, con el botón que corresponde, presione tres veces consecutivas el botón que corresponde al Tiempo hasta aparezca elegida la opción frecuencia (en el segundo menú), esto permite observar en la pantalla el valor de la frecuencia del audio generador. 7. Oprima el botón CH1, hasta que desaparezca la señal del canal 1. 8. Deslice la varilla del tubo lentamente partiendo de cero hasta que la señal en la pantalla del osciloscopio, se observe la amplitud mínima, este punto corresponde a un nodo (N 1), registre el valor que indica posición del extremo de la varilla, luego encuentre la posición del siguiente nodo (N 2), la diferencia de estos valores corresponde a media longitud de onda. En la tabla de registro indique los valores de la frecuencia, la diferencia entre la posición N 1 y posición N 2 y el valor de la longitud de onda !. Finalmente calcule la velocidad del sonido con la ecuación (3) . PARTE 2: Cálculo de la velocidad del sonido en un tubo con gas, en forma teórica Calcule la velocidad del sonido en forma teórica utilizando la relación (4), para ello debe tener la temperatura ambiental en grados Kelvin. Registre los datos en la tabla y calcule el error porcentual entre la medición teórica y la experimental.



ONDAS ESTACIONARIAS EN UN TUBO DE GAS PARTE 1: Cálculo de la velocidad del sonido en un tubo con gas, en forma experimental N° 1

Frecuencia [Hz]

Longitud de Onda

N2 – N 1 [m]

Velocidad V [m/s]

2 3 4 5 6 7 Valor experimental de la velocidad del sonido: V Experimental =

±

PARTE 2: Cálculo de la velocidad del sonido en un tubo con gas, en forma teórica Constante universal de los gases R [J/mol-K]

Error Porcentual =

NOMBRES

FECHA

Razón de las capacidades caloríficas

Masa molar del aire M [kg/mol]s R [J/mol-K]

Temperatura Velocidad T [K] V [m/s]

"

V teórico

! V exp erimental V teórico

N. PRUEBA

•

100 =

N. INFORME

AÑO


N. LAB.


ONDAS DE AMPLITUD MODULADA OBJETIVO Determinar la frecuencia de un generador de ondas, a partir del cálculo del periodo de oscilación de la onda. Determinar la frecuencia de un generador de ondas a partir de la formación de ondas de amplitud modulada. •

•

MARCO TEORICO Cuando se combinan dos ondas de la misma naturaleza pero que tienen frecuencias diferentes, como por ejemplo: " 1 (x, t) " 0

sen(k 1x - ! 1 t) (1)

" 2 (x, t) " 0

sen(k 2 x - ! 2 t) (2)

=

=

Entonces la onda resultante, denominada onda de amplitud modulada, de acuerdo al principio de superposición, tiene la forma siguiente: " (x, t)

donde:

!

p

! m

k p k m

=

2" 0 cos(k m x - ! m t) sen(k p x - ! p t ) (3)

) es la frecuencia angular promedio 1 (! 1 " ! 2 ) es la frecuencia angular de modulación 2 1 (k 1 + k 2 ) es el número de propagación promedio = 2 =

(

1 ! + ! 1 2 2

=

=

1 2

(k ! k ) es el número de propagación de modulación 1

2

El factor 2" 0 cos(k m x - ! m t) se denomina envolvente moduladora o de modulación En aplicaciones prácticas ! 1 y ! 2 son grandes y comparables entre sí, por lo cual, ! 1 " ! 2 y ! p >> ! m . Esto significa que la onda resultante varía rápidamente en comparación con la envolvente de modulación. La intensidad de una onda es proporcional al cuadrado de la amplitud y en este caso sería: I # 4" 2 cos 2 (k x - ! t) 0 m m

(4)

y puede observarse que I es una onda que oscila alrededor de 2! 0 2 con una frecuencia igual a 2! ! 1 " ! 2 que se conoce como frecuencia angular de palpitación. La frecuencia de modulación, que corresponde a la frecuencia con que oscila la envolvente de modulación, es la mitad de la frecuencia de palpitación. m

=



La relación entre f 1 y f 2 es: f 1

=

N + 1 N ! 1

f 2 Válida para f 1 > f 2 (5)

;

f 1

=

N ! 1 N + 1

f 2

válida para f 1 < f 2 (6)

donde N representa el número de ciclos de la onda resultante que encierra un ciclo de la onda envolvente de modulación. PROCEDIMIENTO Introducción El osciloscopio es un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo. Con el osciloscopio es posible: • • •

Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal. Determinar indirectamente la frecuencia de una señal. Realizar algunas operaciones metamatemáticas para una o dos señales. Figura del panel frontal del Osciloscopio Digital Rigol serie DS1062CA



PARTE 1: Determinación de la frecuencia del generador 1 a partir del cálculo del periodo de la señal medida con el osciloscopio. 1.

Encienda el osciloscopio y generador 1.

2. En el generador 1, ubique el marcador de la frecuencia en 500 HZ .En el

osciloscopio apriete el interruptor CH1, el que se encenderá, y luego el interruptor RUN/STOP; esto le permitirá ver la señal del generador 1 en la pantalla. 3. En el osciloscopio, en área VERTICAL, ajunte el CONTROL SCALE , hasta que

el CH1 en la pantalla indique 1 VOLT 4. En el generador, ajuste el selector "AMPLITUDE", de manera que la señal en la

pantalla del osciloscopio sea de 4 divisiones de tamaño vertical. 5. En el osciloscopio, en área HORIZONTAL, ajunte el CONTROL SCALE, hasta

que observe una sinusoidal completa en la pantalla y luego apriete el interruptor RUN/STOP (esto detiene la señal que se observa en la pantalla) y gire el CONTROL POSICION, hasta que un peak de la sinusoide coincida con una de las líneas verticales de la pantalla. 6. Calcule la frecuencia del generador 1 a partir del período de la onda generada,

que corresponde al producto entre la lectura de la posición en que se encuentra, en área HORIZONTAL, el CONTROL SCALE, cuyo valor se observa en la pantalla como Time (asignándole a esté valor un error de 2%) y el número de divisiones que ocupa un ciclo de la onda en la pantalla del osciloscopio. La frecuencia corresponde al valor reciproco del periodo. PARTE 2: Determinación de la frecuencia del generador 1 a partir de la superposición de dos ondas armónicas de diferente frecuencia. 1. Encienda el generador 2, y apriete en el osciloscopio el interruptor CH2 (que se encenderá) y luego el interruptor RUN/STOP, esto le permitirá ver la señal del generador 2 en la pantalla. 2. En el osciloscopio, , en área VERTICAL, ajunte en el CONTROL SCALE, hasta que en la pantalla CH2 indique 1 VOLT 3. En el generador 2, ajuste el selector "ATTENUATOR FINE " de manera que la señal en la pantalla del osciloscopio sea de 4 divisiones de tamaño vertical. 4. Asegúrese que los interruptores CH1 y CH2 en el osciloscopio estén encendidos, esto le permitirá ver la señal del los generadores 1 y 2 en la pantalla.



5. Para observar además la suma de ambas señales provenientes de ambos generadores, apriete en el osciloscopio el interruptor MATH y seleccione la operación A + B, apretando el primer interruptor al costado de la pantalla. 6. Apriete los interruptores CH1 y CH2 hasta que estos se apaguen, esto le permitirá ver en la pantalla del osciloscopio la suma de ambas señales 7. Regule el selector de frecuencia del generador 2 y en el osciloscopio, en área HORIZONTAL, ajunte en el CONTROL SCALE hasta obtener una señal amplitud modulada adecuada (que se vea un ciclo entero y estable). 8. Apriete nuevamente las señales CH1 y CH2 , hasta que se enciendan y luego RUN/STOP para detener las señales 9. Oprima los interruptores CH1 y CH2 hasta que se apaguen. Esto le permitirá ver en la pantalla del osciloscopio solo la señal de amplitud modulada detenida. 10. Cuente el número de ciclos N de la onda resultante que encierra un ciclo de la onda envolvente de modulación y calcule la frecuencia del generador 1 con ayuda de la ecuación (5) o (6) según corresponda y repita los pasos 11 Apriete el interruptor RUN/STOP y cambie el valor de la frecuencia del generador 2 para ver otra señal de amplitud modulada en la pantalla. Luego repita los pasos 8,9,10, hasta completar la primera tabla de su hoja de respuesta. 12. Repita todos los pasos cambiando la frecuencia del generador 1, para completar la segunda y tercera tabla de su hoja de respuesta.



ONDAS DE AMPLITUD MODULADA Selector frecuencia en posición 500 Hz Frecuencia calculada a partir del periodo:

f 1 =

±

[Hz]

Frecuencia calculada con la superposición de ondas f 2 [ Hz ]

N

Promedio de frecuencia : f 1 =

f 1[ Hz ]

±

[Hz]

Selector frecuencia en posición 700 Hz Frecuencia calculada a partir del periodo:

f 1 =

±

[Hz]

Frecuencia calculada con la superposición de ondas f 2 [ Hz ]

N

Promedio de frecuencia : f 1 =

NOMBRES

FECHA

N. PRUEBA

f 1[ Hz ]

±

[Hz]

N. INFORME

AÑO


N. LAB.


DIFRACCIÓN DE FRAUNHOFER RED DE DIFRACCION OBJETIVO • •

Determinar la longitud de onda de las líneas espectrales de una lámpara. Calcular la distancia entre las líneas de la red de difracción .

MARCO TEORICO Una red de difracción es el conjunto repetitivo de elementos que se utilizan para producir alteraciones en la fase o la amplitud a una onda que pasa a través de ella. Una configuración de N rendijas angostas, largas y paralelas, cada una de ancho h y una separación b de centro a centro es un ejemplo de una red de difracción. La función de distribución de densidad de flujo o "intensidad" es: 2

( )

I )

=

I 0

2

& sen ( # & senN ' # $$ ! ! ! $$ ! % ( " % Nsen' "

donde

"

=

1 2

khsen!

"

=

1 2

kbsen!

La red de difracción produce un patrón de intensidades, cuyos máximos se encuentran en la relación, llamada condición de máximos de difracción, dada por la expresión: bsen"

=

m!

m

=

0, ± 1, ± 2, ± 3, .....

donde m representa el número de orden del máximo de difracción; b , llamada constante de la red, es la distancia de centro a centro de las rendijas; ! es la desviación angular que experimenta el máximo de difracción de orden m ; ! es la longitud de onda del máximo correspondiente. La fuente luminosa usada es una lámpara de hidrógeno y helio según la luz emitida por vapores o gas caliente, se observaran espectros de emisión, líneas de de colores, pues los diferentes colores se difractarán a diferentes ángulos. Las figuras (a) y (b) muestran las líneas espectrales de emisión del hidrógeno y helio respectivamente, con los valores teóricos de longitudes de onda en Ángstrom.



Figura (a)

Figura (b)



PROCEDIMIENTO Y PRECAUCIONES • •

•

La red de difracción es muy delicada. Evite tocar su superficie. Trabaje con la menor cantidad de luz ambiente posible para conseguir una mejor imagen. No toque los terminales de la lámpara mientras está encendida.

PARTE 1: Determinación de la Constante de la Red de Difracción con la lámpara de H 1. Arme el banco óptico con los elementos que se especifican en la figura, de manera que los centros de todos ellos coincidan.

2. Coloque la red de difracción perpendicular a la trayectoria del haz de luz de la lámpara de Hidrogeno. 3. Ubique la lámpara hidrogeno en el foco de la lente de +500 mm. Coloque el disco angular de manera que su eje de giro quede sobre la unión entre los rieles. 4. Ajuste el brazo del banco óptico de tal manera que la luz de la lámpara, coincida con el retículo del ocular. A continuación ajuste el ancho de la luz de la lámpara de modo tal que se vea nítida y centrada, esto lo obtendrá ajustando el lente +100. Mida cuidadosamente el ángulo #0. Este valor corresponderá ubicación del haz sin desviación. 6. Gire el brazo del banco hasta encontrar las líneas (color) del espectro de primer orden. Mida el ángulo # correspondiente a esa línea. Repita para las líneas (color) del espectro de segundo orden. 7. Determine el valor de “b” para cada línea (color) del espectro.



PARTE 2. Determinación de las longitudes de onda de la una lámpara de He 1. Utilice el mismo banco óptico de la actividad anterior pero cambie la lámpara por una de He. 2. Calcule el valor de “b” de acuerdo con el dato dado por el fabricante (1/b = 500 líneas/mm.). 3. Ubique sobre la pantalla el máximo central, alineándolo como en el procedimiento del paso 4 de la Parte 1. 4.Con las medidas anteriores determine el ángulo # y calcule la longitud de onda correspondiente a las líneas (color) del espectro de primer orden y segundo orden.



DIFRACCIÓN DE FRAUNHOFER RED DE DIFRACCIÓN PARTE 1: Determinación de la constante de la red de la Red de Difracción con la lámpara de H. Aceptar los valores teóricos de longitud de onda de la figura (a) m

Longitud de Onda ! [Ángstrom]

Constante de la Red b [Ángstrom]

Posición Angular ! [grados]

Color de la Línea observada

1 1 1 2 2 2 Valor promedio constante de la red

b =

±

[Ángstrom]

PARTE 1; Determinación de las longitudes de onda de una Lámpara de He Aceptar los valores teóricos de la constante de la red del fabricante: 1 b

m

Constante de la Red [Ángstrom]

=

[

500 líneas / mm

Posición Angular ! ± "!

[ grados]

]

Longitud de Onda ! ± "! [ Ángstrom]

Color de Línea observadas

1 1

] Á [

1 2 2 2

= b

NOMBRES

FECHA

N. PRUEBA

N. INFORME

AÑO


N. LAB.

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