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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIA ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS

Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco Escuela profesional de ingeniería metalúrgica

Laboratorio de Física IV/C Docente: Juvenal Pérez Grupo: miércoles 17:00 –19:00 Alumno: soto huamanvilca Fernando pedro Código: 144827 Cusco - Perú 2017

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIA ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS

Laboratorio N°4 POLARIZACION DE OEM A.

FUNDAMENTO TEORICO La polarización es una característica de todas las ondas transversales. El tema será abordado tratando el problema desde la perspectiva de la parte visible del espectro electromagnético; sin embargo, resulta útil pensar en el problema de una cuerda que en el equilibrio yace, supongamos, a lo largo del eje X. Los desplazamientos de la cuerda podrían ser en la dirección Y, y la cuerda siempre estaría en el plano XY o por el contrario los desplazamientos podrían ser en la dirección Z, y entonces la cuerda siempre estaría en el plano XZ. Cuando una onda tiene solo desplazamientos según Y o solo desplazamientos según Z decimos que está linealmente polarizada en la dirección Y o en la dirección Z respectivamente. En el caso de estas ondas en cuerdas (u ondas mecánicas en general) podemos diseñar un filtro polarizador, o simplemente polarizador, que sólo permita el paso de las ondas con cierta dirección de polarización. En la figura se puede ver que la cuerda puede deslizarse verticalmente en la ranura sin fricción, pero todo movimiento horizontal es imposible, es decir este filtro deja pasar las ondas polarizadas en la dirección Y e impide el paso de las ondas polarizadas en la dirección Z. Las OEM son transversales y. cuando estamos lejos de las fuentes, podemos considerarlas como ondas planas de modo que los campos eléctrico y magnético fluctuantes son perpendiculares entre sí y a su vez cada uno de ellos es perpendicular a la dirección de propagación. Se suele definir la dirección de polarización de una OEM como la dirección del vector campo eléctrico E y no la del campo magnético porque muchos detectores comunes de OEM responden a las fuerzas eléctricas sobre los electrones de los materiales pero no a las fuerzas magnéticas. Así la OEM que se propaga según la dirección positiva del eje X y está representada por E ( x ,t ) = E sen ( ω t − k x ) j es una onda polarizada en la dirección Y.

B ( x ,t ) = B0 sen ( ω t − k x )k B.

MATERIALES Y EQUIPOS  Puntero laser  Sensor de luz

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 Banco óptico  Interface xplorer GLX

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIA ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS  2 polarizadores

C.

TOMA DE DATOS

D.

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES 1. Mientras menor sea la distancia t entre las lentes, mayor será la distancia q 2. La imagen que se observa el la pantalla es real, invertida y de mayor tamaño 3. La distancia p es inversamente proporcional a la distancia q, a mayor valor de p menor será el valor de q

E.

ANALISIS 1. Con los datos obtenidos en las tablas 1, 2, 3 y 4 complete la siguiente tabla, hallando el aumento para cada caso

2. ¿Qué nos indica la diferencia de aumentos? Lo que nos indica es que a menor distancia entre los lentes mayor sera la diferencia de aumentos y el aumento se incrementara a si como la distancia de la lente hacia la imagen formada 3. Graficar la relación q=f(p), con los datos tabulados en la tabla 5(trazar 4 curvas)

4. Grafique A=f(p) con los datos de la tabla 5 5. Determine la ecuación del sistema correspondiente 𝐴 = 𝑎𝑝𝑏 𝐴=

|−𝑞| = 𝑞𝑝−1 𝑝

Esta ecuación es de la forma 𝑦 = 𝐴𝑥 𝐵 , aplicaremos log a linealizar dicha ecuación para obtener: 𝑙𝑜𝑔𝑦 = 𝐵𝑙𝑜𝑔𝑥 + 𝑙𝑜𝑔𝐴 ⟹ 𝑦 ′ = 𝑎𝑥 ′ + 𝑏 𝑙𝑜𝑔𝑦 = 𝑦 ′ , 𝐵 = 𝑎, 𝑙𝑜𝑔𝑥 = 𝑥′, 𝑙𝑜𝑔𝐴 = 𝑏 Para la tabla 1

𝑎=

𝑛(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥𝑙𝑜𝑔𝑦)−(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥)(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑦) 𝑛(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥 2 )−(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥)

2

; 𝑎 = −0.606 𝐵 = 𝑎 = −0.606

𝑏=

∑ 𝑙𝑜𝑔𝑦 ∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥 2 −∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥 ∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥𝑙𝑜𝑔𝑦 𝑛(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥 2 )−(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥)

2

; 𝑏 = −0.5989 𝑙𝑜𝑔𝐴 = −0.5989,

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𝐴 = 0.2518

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIA ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS 𝑦 = 0.2518𝑥 −0.606 Para la tabla 3

𝑛(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥𝑙𝑜𝑔𝑦)−(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥)(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑦)

𝑎=

𝑛(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥 2 )−(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥)

2

; 𝑎 = −0.4990 𝐵 = 𝑎 = −0.4990

𝑏=

∑ 𝑙𝑜𝑔𝑦 ∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥 2 −∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥 ∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥𝑙𝑜𝑔𝑦 𝑛(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥 2 )−(∑ 𝑙𝑜𝑔𝑥)

2

; 𝑏 = 0.5276 𝑙𝑜𝑔𝐴 = 0.5276,

𝐴 = 3.3698

𝑦 = 3.3698𝑥 −0.4990 6. De los sistemas utilizados ¿Cuál produce mayor aumento?

De los sistemas analizados, el sistema N° 3 produce mayor aumento promedio de 12.90

F.

CUESTIONARIO 1. ¿Por que la longitud focal de un espejo no depende del material del espejo, cuando la longitud focal de una lente si depende del material de la lente? La distancia focal en un espejo esta determinada por la ley de reflexión que es independiente del material del que este hecho el espejo, en la refracción la longitud focal depende de los índices de refracción por tanto la longitud focal de una lente depende del material y del medio circundante. 2. Que es una lente Una lente es un elemento óptico transparente, fabricado con vidrio, cristal o plástico, que refracta la luz para formar una imagen. Una lente puede tener superficies cóncavas o convexas, de manera que la luz paralela que incide sobre ella sea refractada bien hacia el plano focal, como en una lente convergente, o bien desde él, como en una lente divergente. Una lente que es delgada en comparación con su diámetro tendrá un punto focal más distante (es decir, una mayor longitud focal) que una gruesa, será más fácil de fabricar y sufrirá menos aberración cromática y aberración esférica. En lo práctico, para reducir estas y otras distorsiones, se emplean combinaciones de lentes, conocidas como lentes compuestas. 3. Escriba y explique la ecuación de descartes El estudio analítico de las imágenes de las lentes se realiza a partir de las 1 1 1 𝑦′ 𝑥′ siguientes ecuaciones fundamentales: 𝑓′ = 𝑥′ − 𝑥 ; 𝑦 − 𝑥 Donde f’ es la distancia focal imagen, x es la distancia de la imagen hasta el centro óptico, xes la distancia del objeto, y’ es el tamaño de la imagen e y es el tamaño del objeto. En estas expresiones siempre se respetan los siguientes convenios: - Los rayos de luz se consideran provenientes de la izquierda.

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIA ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS - Las distancias del centro óptico hacia la derecha son siempre positivas, mientras que del centro óptico hacia la izquierda son negativas. Por eso las lentes divergentes tienen una potencia negativa y las convergentes positiva. - En el eje vertical una medida positiva significa por encima del eje óptico, y negativa significa por debajo. Una imagen de tamaño negativo de un objeto situado sobre el eje es una imagen invertida. 4. Enuncie la ecuación de para la distancia focal y enuncie es una relación entre la longitud focal f, el índice de refracción n de la lente y los radios de curvatura R1 y R2 de las superficies de la lente. Utilizamos el principio de que una imagen formada por una superficie reflectora o refractora puede servir como objeto para una segunda superficie reflectora o refractora. 1 𝑓′

1

1

= (𝑛 − 1)(𝑅 − 𝑅 ) Donde n es el índice de refracción del cristal de la lente, R1 1

2

es el radio de curvatura de la cara de la izquierda y R2 el de la derecha, Esto se puede utilizar para demostrar que una lente convergente con longitud focal positiva, o que son lentes divergente con longitud focal negativa 5. ¿Que es una lente convergente? Las lentes convergentes (o positivas) son más gruesas por su parte central y más estrechas en los bordes. Se denominan así debido a que unen (convergen), en un punto determinado que se denomina foco de imagen, todo haz de rayos paralelos al eje principal que pase por ellas. Pueden ser: Tipos principales de lentes.  Biconvexas  Planoconvexas  Cóncavo-convexas

G. Conclusiones 1. El aumento de un sistema de lentes aumenta si la distancia p es disminuye 2. El aumento de un sistema de lentes aumenta si la distancia ente las lentes disminuye 3. Trabajamos con un sistema de lentes, como resultado dio un mayor aumento al de una lente simple

6. aplicaciones  Se pueden estudiar fenómenos de la astronomía como sistemas planetarios, atmosferas ,materias interestelares, núcleos activos de galaxias y campo magnético galáctico. 

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