Experimento: lentes divergentes

Autor: S. Gil y E. Rodríguez.
Fuente: Física re-creativa.

Para cursos “un poquito” avanzados. El objetivo de este experimento es estudiar propiedades de lentes divergentes, así como el análisis de aberraciones por esfericidad.
Las lentes divergentes tienen la característica de ser más delgadas en el centro que en la periferia y dan imágenes virtuales de objetos reales (cualquiera sea la posición de éstos), por tal razón no es posible utilizar el mismo método que se usa para lentes convergentes para determinar su distancia focal.
Un método sencillo de estimar el valor de la distancia focal de una lente divergente consiste en usar un conjunto de rayas paralelas y equiespaciadas. Se debe tratar de ver simultáneamente una parte del objeto en forma directa y parte a través de la lente; con un poco de práctica pronto se logra esta situación. Se varía la distancia objeto-lente hasta que el aumento es ½, lo cual se caracteriza por el hecho de que en esta condición (aumento ½) tres líneas paralelas de la imagen coinciden con dos del objeto. En esta situación, la distancia objeto-lente es la distancia focal. Demostrar esta afirmación. Usando una lente divergente de algún compañero miope, determinar la distancia focal de la misma y comparar con el valor nominal de las dioptrías prescrita por el oftalmólogo al dueño de los anteojos.
Un método utilizado para determinar la distancia focal de una lente divergente consiste en medir las distancias objeto-imagen como en el caso de las lentes convergentes. Como para determinar el valor de “q” es necesario que la imagen sea real, para poder recogerla sobre una pantalla se utiliza, como objeto virtual, la imagen dada por una lente convergente. La disposición experimental es la que se muestra en la figura. Recoger en la pantalla la imagen del objeto formada por la lente convergente sola. ¿Cuál es la mínima distancia a la que se debe de colocar el objeto de la lente convergente para que se forme una imagen real de esta lente (objeto virtual para la segunda lente)? ¿Por qué? Leer la posición de dicha imagen sobre la regla del banco óptico y determinar su error. Intercalar la lente divergente entre la primera lente (convergente) y la imagen real de la misma.
Determinar la posición del objeto virtual, la segunda lente (divergente) y la posición de la imagen resultante de las dos lentes combinadas con sus respectivos errores. Realizar hipótesis razonables que permitan acotar o estimar dichos errores.
Desplazar la pantalla. Si la desplaza hacia la izquierda o hacia la derecha, ¿la imagen será mayor o menor? ¿Por qué? Leer la posición de la imagen final sobre la regla. Con las lecturas efectuadas determinar y q (de la lente divergente) y con estos valores estimar f para la lente divergente. Estimar los errores en esta magnitud.
Consultar la bibliografía sobre otras alternativas para medir la distancia focal de lentes divergentes.

Contiene cálculos y fórmulas demostrativas.

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