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Cálculo de la Longitud Focal de un Espejo Cóncavo. Guiado.
PSI Física – Óptica Geométrica
Nombre______________________
Fecha__________ Período_______
Descripción y Objetivos
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Obtener una imagen de un objeto con un espejo cóncavo.
Medir la distancia focal de un espejo cóncavo.
Observar las propiedades ópticas de un espejo cóncavo.
Los espejos esféricos son porciones de esferas, un lado está plateado y sirve
como superficie reflectante. Si la superficie interior es la superficie reflectante, el espejo
es cóncavo. Si la superficie exterior es la superficie reflectante, el espejo es convexo.
Centro de Curvatura (C) – el centro de la espera de la cual el espejo es una porción.
Eje Principal (A) – línea imaginaria perpendicular al centro del espejo y que pasa a
través del centro de curvatura.
Foco/Punto Focal (F) – el punto a la mitad de camino entre C y A
Longitud Focal (f) – la distancia entre el foco, F, y el centro del espejo, A
Los espejos cóncavos producen tanto imágenes reales como virtuales. Los
rayos de luz realmente pasan a través de las imágenes reales y las imágenes pueden
ser proyectadas sobre una pantalla. Los espejos convexos sólo producen imágenes
virtuales que parecen estar detrás del espejo. En realidad, no están. Las imágenes
virtuales no pueden ser proyectadas sobre una pantalla. Durante esta experimentación,
se observará las posiciones y las características de las imágenes producidas por los
espejos curvos y se determinará la longitud focal del espejo cóncavo.
Materiales
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Espejo cóncavo
Espejo convexo
Regla
Pantalla (mitad abierta, mitad cubierta)
Fuente de luz PASCO. Óptica básica (o lámpara)
Soportes para espejos
Soporte para fuentes de luz
Soporte para cruz
Soporte para pantalla
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Óptica Geométrica
Cálculo de la Longitud Focal de un Espejo Cóncavo. Guiado.
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Procedimiento
Organizar el espejo, la cinta métrica, y la cruz (objeto) con la lámpara por detrás del
objeto en línea recta como se muestra abajo.
Organizar el espejo cóncavo y la cruz (objeto que será iluminado) con la lámpara detrás
del objeto en una sóla línea. Ubica el espejo entre la fuente de luz y el espejo.
Procedimiento
1. Cambia la distancia entre el espejo cóncavo y la pantalla. Intenta obtener la
imagen real del espejo cóncavo.
2. Mide la distancia al objeto do (desde el espejo a la cruz).
3. Mide la distancia a la imagen di (desde el espejo a la pantalla).
4. Substituye los números en esta ecuación:
1
𝑓
= 1/𝑑o + 1/𝑑i
5. Calcula la longitud focal
6. Mide la altura del objeto (altura de la cruz) y la altura de la imagen (altura de la
cruz en la pantalla).
7. Calcula la magnificación lateral:
M = hi/ho = di/do
8. Repite los pasos 1-7 para diferentes distancias entre un espejo y un objeto
9. Usa el espejo convexo para observar la imagen virtual
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Recolección de datos
Ensa
yos
Distancia
al objeto
en cm
Distancia a
la imagen
en,
cm
Longitud
Focal
Altura
del
Objeto
Altura
del
Objeto
Magnifi
cación
Magnific
ación
Posición
del Objeto
Posición
de la
Imagen
Más
grande o
más
pequeño
Análisis
1. Arquímedes decía poder quemar la flota romana entera en el puerto de Siracusa
enfocando los rayos del Sol con un enorme espejo esférico. ¿Es razonable
esto?
2. Si un espejo cóncavo produce una imagen real, ¿la imagen necesariamente
estará invertida?
3. ¿Cuál es la distancia focal en un espejo plano? ¿Cuál es la magnificación de un
espejo plano?
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Invertida
o
Derecha
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Arma la conclusión sobre tus resultados principales (incluyendo las características de un
espejo cóncavo).
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