PRE INFORME LABORATORIO N° 4. FORMACIÓN DE IMÁGENES

Laboratorio N° 4. Formación de Imágenes Angie Ñañez (5059!" #a$% &ernández (5059'!" Linda onza%ez (505'!" abrie% )edie% (50590!" *edro A. +art,nez (505-/!" 1on Acero (5059/!. 23tica" ndas  Laboratorio. Ingenier,a )i6i% 7ni6ersidad )ató%ica de )o%ombia a%nanez8cato%ica.ed.co" sa1ernandez'8cato%ica.ed.co a%nanez8cato%ica.ed.co" sa1ernandez'8cato%ica.ed.co"" gscedie%08cato%ica.ed.co gscedie%08cato%ica.ed.co""  3amartinez/8cato%ica.ed.co  3amartinez/8cato %ica.ed.co.. %gonza%ez'8cato% %gonza%ez'8cato%ica.ed.co ica.ed.co :;acero9/8cato%i :;acero9/8cato%ica.ed.co ca.ed.co

OBJETIVOS DE ENSEÑANZA

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

&acerr na &ace na bre6 bre6ee intr introd odc cci ción ón sobr sobre< e< re=r re=rac acci ción ón de %a %z" z" %a eca ecaci ción ón de >escartes" raos notab%es  %a =ormación de imágenes rea%es o 6irta%es  =ina%m =ina%ment entee concret concretar ar e% ob:et ob:eti6o i6o de %a %a e?3eriencia a rea%izar 

*ote *otenc ncia iarr e% trab traba: a:oo en eCi eCi3o 3o  %as %as com3ete com3etenci ncias as comni comnicat cati6a i6ass ora%es ora%es Do escritas.

@stab%ecer %as re%aciones entre distancia ob:eto" ob:eto" distancia distancia imagen  distancia distancia =oca% de %a %ente.  as, obtener e% 6a%or de %a distancia =oca% de %a %ente 3or di=erentes  3rocedimientos  %ego e?3resar%a con s res3ecti6a incertidmbre. Acom3añ Acom 3añar ar a% estdi estdiant antee reso% reso%6i 6iend endoo ddas de carácter conce3ta%" metodo%ógico  3rocedimenta%. Fomentar %a tica  %a res3onsabi%idad en e% trab traba: a:oo acad acadm mic icoo  en e% ámbi ámbito to  3ro=esiona%. Fomentar %a atoBre=%e?ión cr,tica en e% estdiante Ce 3ermita %a =ormación de ingenieros com3r om3rom omeetidos con %a sociedad  s 3roecto de 6ida. )orregir  retroa%imentar %os in=ormes de %aboratorio.

+ane:ar +ane:ar adecadamente adecadamente %os instrmentos instrmentos  materia% de %aboratorio" 3ara e% registro de datos datos tanto tanto de magnit magnitdes des direct directas" as" como de magnitdes indirectas   3osteriormente re3ortar%as con ss res3ecti6as incertidmbres. Eab b%a %aci ción ón"" orga organi niza zaci ción ón"" aná% aná%is isis is e inter3retación de res%tados con e% a3oo de re%aci re%acione oness mate matemá máti tica cas" s" gra=i gra=icas cas e indicadores estad,sticos. Identi Identi=ic =icar ar cándo cándo n =enómen =enómenoo =,sico =,sico debe ser a:stado a s =orma %inea% 3ara a3%icar e% mtodo de regresión %inea%. econocer %os e%ementos de n sistema ó3tico  s re%ación con %os 3arámetros geom omtricos< dista stanci ncia ob:e b:eto ( p  p!" distancia imagen (q!" distancia =oca% ( f   f !" !" a%tra imagen (h’ !  a%tra ob:eto (1!.  amento (+!. econocer %as caracter,sticas de %a imagen =orm =ormada ada en %a 3an 3anta ta%% %%a< a< Ament mentada ada o redcida" derec1a o in6ertida.

Geri=icar %a de3endencia de% amento %atera% M  con %os 6a%ores de h’, h  p, q.

tamaño mc1o menor. Los raos cando se re=%e:an en estos %entes di6ergen.

)a%c%ar e% 6a%or e?3erimenta% de %a distancia =oca% de %a %ente con s res3ecti6a incertidmbre 3or dos mtodos< *romedio  a:ste %inea%.

#i na %ente está sitada en e% aire (nK!  s ,ndice de re=racción es n" se cm3%e %a sigiente re%ación entre %os radios de cr6atra " " n"  =M

E#e$entos !e %n& #ente MARCO TEÓRICO Centros

!e

FORMACIÓN DE IMÁGENES EN LENTES 7na %ente es n ob:eto trans3arente"  3rinci3a%mente 1ec1os de 6idrio" Ce tiene %a ca3acidad de re=ractar %a %z. )ando 1ab%amos de re=ractar %a %z" estamos diciendo Ce %a %ente tiene %a ca3acidad de des6iar %os raos %minosos Ce %%egan a %. @stas %entes son %as sadas  3or e:em3%o en %entes 3ara me:orar %a 6isión" o n microsco3io" entre otras cosas.

CLASES DE LENTES @?isten dos ti3os de %entes Ce se di=erencian 3or s =orma  3or como re=%e:an %a %z. Los ti3os de %entes son %os sigientes< Lentes converentes (=H0!< este ti3o de %entes se caracteriza 3orCe %a 3arte centra% tiene maor es3esor Ce %os  bordes. La imagen de %as %entes con6e?as se encentra de% otro %ado de% ob:eto. Además ss raos con6ergen en n 3nto. (=HJ0!< se Lentes !"verentes caracterizan 3orCe %a 3arte centra% es más angosta Ce %a 3arte de %os bordes. @s decir" amenta s es3esor cando nos acercamos a %os e?tremos. @n este ti3o de %entes %a %z se des6,a de =orma ta% Ce %a imagen se 3rodce de% mismo %ado Ce e% ob:eto a% Ce se %o está 6iendo" 3ero en n

c%rv&t%r& C' C('  son

%os centros

geomtricos de %as s3er=icies cr6as medio trans3arente.

Ce %imitan e%

E)e *r"nc"*&#" es %a %,nea imaginaria Ce ne %os centros de cr6atra. Centro +*t"co O" @s e% 3nto de intersección de %a %ente con e% e:e  3rinci3a%. Foco F , F(" es e% 3nto de% e:e 3rinci3a%  3or dónde 3asan %os raos re=ractados en %a %ente" Ce 3ro6ienen de raos 3ara%e%os a% e:e 3rinci3a%. D"st&nc"& -oc&# - , -(" es %a distancia entre e% =oco  e% centro ó3tico.

I$.enes *ro!%c"!&s *or #&s #entes. La constrcción de imágenes en %as %entes" se rea%izan a3%icando %as tres  3ro3iedades sigientes<

Constr%cc"+n !e "$.enes con #entes/

. Eodo rao 3ara%e%o a% e:e 3rinci3a%" se re=racta 3asando 3or e% =oco. . Eodo rao Ce 3asa 3or e% centro ó3tico" no se des6,a. /. Eodo rao Ce 3asa 3or e% =oco" se re=racta 3ara%e%o a% e:e 3rinci3a%. #iendo<

s K distancia de% ob:eto a %a %ente. *or  con6enio %e tomamos siem3re J 0 s( K distancia de %a imagen a %a %ente

A%$ento 0A1/ @n %os es3e:os  en %as %entes es %a re%ación entre e% tamaño de %a Imagen (M!  e% tamaño de% ob:eto (!. #e cm3%e Ce<

-( K distancia =oca% imagen #i %a %ente es con6ergente" FM es n =oco rea%  =M  0 #i %a %ente es di6ergente" FM es 6irta%  =M J0

Potenc"& 0P1/  @% n$mero in6erso de %a distancia =oca% medida en metros" se denomina *otencia. )anto menor es %a distancia =oca% de na %ente maor es s  3otencia. La nidad de %a 3otencia ó3tica en e% #.I. es %a >io3tr,a.

L& ec%&c"+n !e #&s #entes/

MONTAJE E2PERIMENTAL

e3orte %os 6a%ores de 1  1M  de 3  C  3ara cada caso 1asta com3%etar %a tab%a " con ss res3ecti6as incertidmbres.

*rocedimiento  (ca%itati6o!< . )onsidere e% monta:e de %a =igra " e% ca% consta de n banco ó3tico" na %ám3ara" n ob:eto en =orma de =%ec1a" na %ente (= K 0.0 cm!  %a 3anta%%a trans%$cida. . )onecte %a %ám3ara a %a =ente de 6o%ta:e Ce indica 'GO. /. >escriba %as caracter,sticas de %a imagen =ormada 3ara %os di=erentes 6a%ores de distancia 3 indicados en %a tab%a  (natra%eza" tamaño  orientación!. Lego des3%ace %a 3anta%%a 1asta obser6ar  Ce se =orma na imagen n,tida sobre %a  3anta%%a" es decir en donde se a3recien  bordes de=inidos.

F"%r& 34 Es5%e$& !e# $ont&)e RES6LTADOS Descr"*c"+n !e #& "$&en  3 K 4.0 P Imagen n,tida de . cm cm de a%to C K "9  3 K 0.0 P Imagen borrosa de .cm cm de a%to C K "9 #e obser6a e% centro de  3 K /0.0 P %z de  mm de a%to C K cm .9 C&sos

*rocedimiento < . >es3%ace %a %ente de 3osición"  %ego des3%ace %a 3anta%%a 1asta obser6ar  Ce se =orma na imagen n,tida sobre %a  3anta%%a" es decir en donde se a3recien  bordes de=inidos. . e3ita e% 3rocedimiento anterior"  3ara di=erentes 3osiciones de %a %ente.

T&7#& 34 Descr"*c"+n !e #& "$&en *&r& !"-erentes v&#ores !e *4

h 8 943 0c$1

 p 8 943 0c$1

h’  8 943 0c$1

./ ./ ./

4 0 /0

. .0.0

q 8 943 0c$1

.9 .9 .9  f  3romedio

 f  

0c$1 9./ P 0.0 0.45 P 0.0/ -.5 P 0.04 9.4/ P 0.09

T&7#& :4 Re*orte !e !&tos4 V&#or e;*er"$ent&# f  *or *ro$e!"o 9.4/ P 0.0 (cm !

Error *orcent%&# *or *ro$e!"o 0 <1 5. Q

T&7#& =4 Res%$en !e res%#t&!os *or *ro$e!"o4 V&#or te+r"co !e #& !"st&nc"& -oc&# es -  > 399$$ > 39 c$4

A)%ste #"ne&# !e !&tos4 1

 p

+

1

q

=

1

f 

Linea%izando %a ecación< 1

q

=

−1

 p

+

1

f 

T&7#& ?4 Re*orte !e !&tos4

1/p (cmB!

1/q (cmB!

0.0 0.05 0.0/

0.04 0.05 0.0-

 y = mx + b

m = b=

n(Ʃ?! B Ʃ ?(Ʃ ! n(Ʃ?! B (Ʃ?!  PROM (y) m(PROM(x))  y= - 1 x + 0,11

K

B

K

0.

T&7#& =4 es%tados obtenidos a 3artir de% mtodo de a:ste %inea% 3or m,nimos cadrados. Fente< Los Atores.

Ga%or e?3erimenta%  f  3or a:ste %inea% -.4/ P 0. ( cmB !

@rror 3orcenta% 3or a:ste %inea% ( Q ! 5.Q

T&7#& @4 Res%$en !e res%#t&!os *or &)%ste #"ne V&#or te+r"co !e #& !"st&nc"& -oc&# es - > 399$$ > 39 c$4 h’/h

-q/p

.' ./0.0

B .99 B .0 B 0.40

T&7#& 4 Re*orte !e !&tos !e &%$ento M4 CONCLUSIONES  ¿Qué significado tiene el punto de corte en la gráfica 1/ q   vs 1/ p? Recuerde haga un análisis dimensional El punto de corte en la gráfica de 1/ q vs 1/ p relaciona el inverso de la distancia focal (f), este se epresa en unidades de cm !1" #ara el la$oratorio reali%ado se determino un f eperimental de &"' cm !1  un f por a*uste lineal de +"' cm !1" eg-n la ta$la ', ¿es coherente el resultado o$tenido para el aumento de la imagen por am$os cálculos? i es coherente a .ue am$as operaciones relacionan varia$les .ue son directamente proporcionales, en la variacin de la relacin de altura de imagen (h0) vs altura del o$*eto (h) ¿uál de los dos métodos de cálculo en este la$oratorio es más eacto? Epli.ue su respuesta" El del promedio o el o$tenido por a*uste lineal empleando m2nimos cuadrados" El método de cálculo .ue presento una maor eactitud para la distancia focal fue el de promedio, este presento un menor erro porcentual con respecto al valor  teorico comparado (3"45)" Esto indica .ue el modelo propuesto mediante el a*uste lineal no representa el comportamiento de los datos o$tenidos en el la$oratorio reali%ado" ¿uál es la tendencia de los datos en la gráfica de 1/ q  en funcin de 1/ p, está esto de acuerdo con el modelo terico?

B"7#"or&-&/ R #ears F. S." TemansU +. S." Vong &. >." Freddman . A." F,sica 7ni6ersitaria" Go%. I" *earson Addison Ses%e" +?ico" 005. W @dición E@XE 7IA

YR #@SAV" amond A.  @S@EE" 1on S. (005! F,sica I Ee?to basado en cá%c%o" 'a @d. @ditoria% E1omson. Y/R Znge% Franco arc,a" F,sica con ordenador" (0!" ;;;.sc.e1.esDsb;ebD=isicaD ;;;.edca3%s.org