Comprobamos el comportamiento de la luz en una lente divergente

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

Con esta práctica vamos a comprobar dos conceptos:

El primero, que los rayos paralelos al eje óptico que llegan a una lente divergente, divergen. El punto del cual parecen diverger se llama foco de lente.

El segundo, comprobaremos que los rayos que pasan por el centro óptico no sufren desviación.

Es una práctica sencilla y los resultados se verán con mucha nitidez.

MATERIALES NECESARIOS

• Banco óptico
• Diafragma con tres ranuras
• Disco de Hartl
• Discos de papel
• Foco luminoso
• Lente f’=+100mm con soporte
• Sección de lente divergente R 40mm
• Soporte para diafragma
• Soporte para foco y disco (2)
• Transformador 12V 21W
• Triple decímetro

INSTRUCCIONES PARA REALIZAR LA PRÁCTICA

Colocamos un foco en el banco óptico e inmediatamente delante la lente f’=+100mm.

Sobre un soporte para diafragma se coloca el diafragma con tres ranuras y se deposita sobre el banco de forma que las ranuras queden verticales.

Por último, sobre el banco se coloca el disco de Hartl, tal como se ve en el video.

Ajusta la posición de la lente de f’=+100mm, hasta que se vean sobre el disco de los reyes paralelos.

Sobre un papel blando, se dibuja el contorno de la sección de lente divergente y por métodos geométricos se marca el eje óptico.

Se coloca el papel sobre el disco haciendo coincidir el rayo central con el eje óptico dibujado. La sección de lente se sitúa sobre el contorno dibujado, con la cara deslustrada en contacto con el papel.

Dibuja los rayos emergentes.

Retira el papel y con ayuda de una regla traza las prolongaciones de los rayos emergentes. Estas se encuentran en un punto situado sobre el eje óptico. Este punto recibe el nombre de foco de la lente divergente.

Inclinando ligerísimamente la lente con respecto al haz luminoso, haciendo que el rayo central pase por el centro óptico, observamos que no se desvía.

CÁLCULOS Y RESULTADOS

Observamos el resultado de la primera parte de la práctica en la figura:

De manera que el punto donde convergen los rayos emergentes al otro lado de la lente es el llamado foco de la lente y estará a una distancia igual a la mitad del radio de curvatura de la lente.

En este caso, siendo el radio de curvatura -40mm, el foco se encuentra a -20mm, siendo el eje positivo, desde el centro óptico de la lente hacia la derecha, y negativo del centro óptico de la lente a la izquierda.

La segunda parte de la práctica demuestra que si un haz de luz pasa por el centro óptico de la lente, no se desvía, podemos probar varios ángulos de incidencia. Por tanto, obtendremos el siguiente caso:

VIDEO DE LA PRÁCTICA