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Laboratorio de Física Óptica Geométrica Práctica No. 3 PROPAGACION RECTILINEA DE LA LUZ “LA CAMARA OSCURA”
OBJETIVO: 1. Observar Observar la imagen que produce produce un pequeño pequeño orificio orificio.. 2. Aprend Aprender er a utiliz utilizar ar los los esquem esquemas as de rayos rayos.. 3. Compre Comprende nderr la propag propagaci ación ón rectil rectilíne ínea a de la luz. luz. 4. Conocer Conocer uno de los los fundamen fundamentos tos ópticos ópticos de la cámara cámara OSCURA. OSCURA.
INTRODUCCION: La cámara oscura es un instrumento óptico que permite obtener una proyección plana de una imagen externa sobre la zona interior de su superficie. Consiste en una caja cerrada y un pequeño agujero por el que entra una pequeña cantidad de luz que proyecta en la pared opuesta la imagen del exterior. Si se dota con papel fotográfico se convierte en una cámara fotográfica estenopeica. Originalmente, consistía en una sala cerrada cuya única fuente de luz era un pequeño orificio practicado en uno de los muros, por donde entraban los rayos luminosos reflejando los objetos del exterior en una de sus paredes. El orificio funciona como una lente convergente y proyecta, en la pared opuesta, la imagen del exterior invertida tanto vertical como horizontalmente.
INVESTIGACION PREVIA: 1. 2. 3. 4. 5.
¿Por ¿Por qué qué se le llam llama a cámar cámara a oscur oscura? a? ¿Qué ¿Qué sign signif ific ica a esten estenop opei eica ca? ? ¿Por ¿Por qué qué es nece necesar saria ia una una fuen fuente te de de luz? luz? ¿Qué ¿Qué es una una pro proye yecc cció ión? n? ¿Cómo ¿Cómo func funcion iona a una lente lente conve convergen rgente? te?
MATERIAL: 1 - Banco óptico. 1 - Foco luminoso con soporte 1 - Transformador Transformador 1 - Diafragma de No.1 1 - Montura de diafragma 1 - Pantalla 3 - Caballetes 1 - Soporte de diafragma 1 - Lentes +20 1 - Disco giratorio Trozo de cartón, alfiler y cinta adhesiva (aportados por el alumno)
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DESARROLLO: Ø
Angélica Lojero López
Laboratorio de Física Óptica Geométrica Práctica No. 3 PROPAGACION RECTILINEA DE LA LUZ “LA CAMARA OSCURA”
A) Montaje 1. Conectar el transformador y el foco y situar este en el extremo izquierdo del banco óptico. 2. Nivelar el banco óptico. 3. Montar el diafragma “1” con su montura en el soporte circular y disponerlo sobre un caballete en el banco, justo a continuación del foco. 4. En el orificio circular mayor del disco giratorio pegar un cartoncito y posteriormente perforar en su centro un pequeño orificio con un alfiler. 5. Montar el disco giratorio sobre un caballete para situarlo en su momento sobre el banco. 6. Montar la pantalla sobre un caballete y situarla sobre el banco.
B) Observaciones 1. Enciende el foco luminoso y ajusta la altura de los elementos que van sobre el banco óptico. La habitación ha de oscurecerse. 2. En primer lugar sitúa la pantalla a continuación del diafragma “1”. Veras que aparece en ella la silueta luminosa del diafragma “1”; aunque esta aparece algo borrosa puede distinguirse que tiene forma de ………………………………………………………………………………………. por lo tanto la imagen que ves sobre la pantalla esta
Mirando frente a la pantalla, el segmento oblicuo de “1” e sta;
3. Desplaza ahora la pantalla al extremo derecho del banco y coloca en la zona central de este el foco y la pantalla- el disco giratorio de forma que el pequeño orificio que efectuaste en el cartón quede iluminado por la luz que sale del diafragma “1”. Tendrás seguramente que realizar varios intentos modificando las posiciones de la pantalla y del disco giratorio para conseguir una imagen nítida del diafragma “1”. La imagen que estas ahora observando tiene forma de…………………………………………………………………………………… Ø
Angélica Lojero López
Laboratorio de Física Óptica Geométrica Práctica No. 3 PROPAGACION RECTILINEA DE LA LUZ “LA CAMARA OSCURA”
Es una imagen
El segmento oblicuo del “1” se encuentra
4. Desliza el disco giratorio y la pantalla a lo largo del banco óptico. Para evitar que la imagen presente zonas claras y oscuras gira ligeramente el disco. Observaras que la distancia entre el orificio y la pantalla aumenta, el tamaño de la imagen;
5. Repite las observaciones indicadas en los aparatos 3 y 4 utilizando el diafragma circular pequeño al disco giratorio. La imagen obtenida tiene la siguiente forma …………………………………………………………………………..………..
El segmento oblicuo del “1” se encuentra
¿Crees que puede haber una relación entre el tamaño del orificio y la nitidez y luminosidad de la imagen? ¿Cuál?......................................................................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………
C) Deducciones Las imágenes que has obtenido en los aparatos 3, 4 y 5 se denominan simetría respecto de un punto , en este caso respecto del diafragma circular interpuesto entre el diafragma “1” y la pantalla. Quedan perfectamente explicadas al realizar un dibujo del montaje en el que traces los rayos luminosos que unen puntos equivalentes.
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Angélica Lojero López
Laboratorio de Física Óptica Geométrica Práctica No. 3 PROPAGACION RECTILINEA DE LA LUZ “LA CAMARA OSCURA”
D) Actividades complementarias 1. Comprueba dibujando los diagramas de rayos, la variación del tamaño de la imagen con la separación entre el diafragma circular y la pantalla.
2. Observa la diferente apertura de los diafragmas de una cámara fotográfica. Para ello has de abrir una cámara, desprovista de carrete y observarla por detrás cuando acciones el disparador.
3. Completa los conocimientos que has adquirido en esta práctica con las explicaciones y esquemas que sobre las cámaras fotográficas puedas encontrar en una enciclopedia y redacta un pequeño trabajo.
4. Construye una cámara obscura según las indicaciones de tu profesor. E) Conclusiones Al finalizar la práctica tienes que haber aprendido: A) Que los pequeños orificios producen imágenes invertidas. B) Que ello es consecuencia de la propagación rectilínea de la luz. C) Que las cámaras fotográficas son cámaras oscuras mas o menos complicadas. Si no has comprendido bien alguno de estos apartados, repite la parte de la practica correspondiente y sigue las indicaciones de tu profesor.