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2o. Examen

El 2o. examen parcial será el jueves 24 de abril, solo comprende la parte de polarización, es decir, las prácticas

5) Polarización Lineal.

6) Coeficientes de Fresnel.

7) Retardadores de Fase (polarización circular).

Revisen los objetivos.

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P9. Interferómetro de Michelson

Objetivos:

1. Observar y describir la interferencia por división de la amplitud en un interferómetro de Michelson con un haz láser de He-Ne.

2. Calibrar el interferómetro con un láser He-Ne, cuya longitud de onda \lambda es conocida. Determinar la constante k.

3. Medir la longitud de onda promedio \overline{\lambda} de una lámpara de Na.

4. Encotrar \lambda_{1}, \lambda_{2} para la lámpara de Na.

5. Encontrar la interferencia de luz blanca (Optativo) .

Fecha de Entrega:

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P.8 Experimento de Young

Objetivos:

1.  Observar y describir la interferencia de Young con luz monocromática utilizando una doble rendija. Describir el fenómeno observado cuando tienes tapada una rendija.

2. Medir la longitud de onda \lambda de un láser de He-Ne utilizando un par de rendijas comparando el valor de \lambda reportado, usando:

\Delta y = \lambda \frac{D}{a},

donde, y es la distancia entre máximos (mínimos) en el patrón de interferencia, D es la distancia entre la doble rendija y la pantalla, a es la separación entre las rendijas

3.  Hacer una rendija con papel aluminio y medir a para la separación entre ellas utilizando la luz de un láser de He-Ne.

4. Observar y describir la interferencia del la doble rendija de Young con luz blanca

5. Responder y argumentar las siguientes preguntas: ¿Interfiere la luz ortogonalmente polarizada? ¿Interfiere la luz de diferente color?

FECHA DE ENTREGA:

15/04/2014 – 22 hrs.

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P7. Retardadores de Fase (polarización circular)

Objetivos:

1) Producir luz circularmente polarizada haciendo pasar la luz por un polarizador lineal y un retardador de fase de \frac{\lambda}{4}  (\updownarrow + \frac{\lambda}{4}) con el eje rápido del retardador a 45º del eje del polarizador lineal. Analizar la intensidad de la luz a la salida con un polarizador. Explicar.

2) Demostrar que si pasamos la luz circularmente polarizado (\updownarrow + \frac{\lambda}{4}) por un retardador de fase  \frac{\lambda}{4} alineado con el primero mas un polarizador lineal alineado con el primero (\frac{\lambda}{4} +\updownarrow) este filtra la luz en dirección contraria. Describir.

3) Analizar la polarización que pasa por un polarizador lineal y un retardador de fase de  \frac{\lambda}{2} ¿Cómo es la dirección de la polarización a la salida con respecto a la de entrada?

4) Mostrar si la cinta adhesiva (diurex), el celofá, la lucita y el vidrio son retardadores de fase. ¿Por qué? ¿De cuánto es el retardador? ¿Cómo se hizo el experimento?

Punto Extra. Entre dos polarizadores circulares colocar un celofán arrugado, observar los colores y explicar porque se ven estos colores.

FECHA DE ENTREGA:

08/04/14 – 22hrs.

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1er. Examen

El 1er. examen parcial será el martes 25 de marzo, solo comprende la parte de óptica geométrica, es decir, las prácticas

1) Medición de índices de refracción.

2) Desviación mínima en un prisma dispersor.

3) Formación de imágenes con espejos esféricos.

4) Formación de imágenes con lentes delgadas positivas.

Revisen los objetivos.

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P.6 Coeficientes de Fresnel

Objetivos:

1) Graficar la curva teórica

\frac{\rho_{\perp}}{\rho_{\parallel}} = \tan[\theta_{i}] =\frac{|-\cos(i+r)|}{|\cos(i-r)|}

donde i es el ángulo de incidencia, r es el ángulo de refracción, \rho_{\perp} es la componente perpendicular del campo y \rho_{\parallel} es la componente paralelo del campo. Sabiendo tambien que

\tan(i_{B}) = n

donde i_{B} es el ángulo de Brewster y n el índice de refracción.

2) Econtrar 5 puntos experimentales \theta(i) (medidos 10 veces) o 25 puntos (con ajuste). Comparar con la curva teórica.

FECHA DE ENTREGA:

1/04/12 – 22hrs.

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P.5 Polarización Lineal

Objetivos:

1) Observar y describir la polarización (birrenfringencia) del haz ordinario y el haz extraordinario en un cristal de calcita.

2) Polarización por dicroismo (Ley de Malus) I(\theta) = I_{0}\cos^{2}(\theta)

a) Medir I(\theta) cuando la luz pasa por dos polarizadores, uno fijo y el segundo en rotación, graficar I(\theta) vs. \theta (curva experimental), graficar la curva teórica I(\theta) = I_{0} cos^{2}(\theta) y compararla con el experimento.

b) Medir I(\theta) con 3 polarizadores, 2 fijos cruzados  y el tercer polarizador entre ellos girándolo, graficar los puntos experimentales y explicar los resultados.

3) Polarización por reflexión (Ángulo de Brewster)

a) Medir el ángulo de Brewster \theta_{B} en un prisma, y determinar con éste resultado el índice de refracción del prisma de la relación \tan(\theta_{B})=n.

b) Comparar con los resultados obtenidos en la la práctica 2 para el prisma.

Hint: \theta_{B} \sim 53^{\circ}.

FECHA DE ENTREGA:

25/03/14 – 22Hrs.

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P.4 Formación de imágenes con lentes delgadas positivas

Objetivos:

1) Observar y describir la formación de las imágenes con una lente delgada positiva verificando la ecuación de Gauss para lentes positivas dentro de la aproximación paraxial.

\frac{1}{f} = \frac{1}{S_{0}} + \frac{1}{S_{i}}

2) Medir la distancia focal de la lente por el método de Bessel.

f = \frac{L^{2}-d^{2}}{4L}

3) Graficar  la curva teórica S_{i}(S_{o}) vs. S_{o} de la ec. de Gauss con la f medida del método de Bessel.

4) Medir cinco puntos en la región donde el objeto es real y la imagen es real \left( S_{0}>0, S_{i}>0 \right) dos puntos en la región donde el objeto es virtual y la imagen real \left( S_{0}<0, S_{i}>0 \right), graficarlos con la curva teórica.

5) Hacer la siguiente tabla:

Objeto Imagen Orientación relativa Magnificación transversal
Y_{o} S_{o} R/V Y_{i} S_{i} R/V Inv. /Der. Y_{i} / Y_{o} S_{i} / S_{o}
7 puntos

6) Punto Extra. Medir 2 puntos experimentales en la región donde el objeto es virtual y la imagen es real.

FECHA DE ENTREGA:

13/03/14 – 22hrs.

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Líneas Espectrales

Hola a tod@s.

Esta es una liga para que puedan consultar algunas de las lineas espectrales de las lámparas que estamos usando en el laboratorio. Comúnmente usamos de Hg, Na, Cd y Zn:

NIST Atomic Spectra Database Lines Form

En esta liga un applet muy práctico para identificar las lineas espectrales:

Espectros de los elementos

En esta liga, eligen el elemento y en la parte superior aparece el espectro de emisión, le dan clíck con el boton izq. en la longitud de onda con la que trabajaron y aparece la longitud de onda aprox. Esta es una ayuda para identificar y consultar en la liga del NIST para esa longitud de onda.

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Acuse de recibo de reportes

Hola a tod@s.

Para que ustedes sepan que sí recibí su reporte, simplemente les haré un “reply” a su correo. No lo contesten.

Les recuerdo envíen una copia a la profesora, el asunto del correo: Laboptica2014-2

Los nombres de los archivos del reporte DEBEN seguir este formato:
P01-ApellidosNombre(s).pdf

Es el nombre de la persona que lo manda.

Dentro del archivo PDF, deben estar los nombres de los integrantes de la mesa, el número de mesa y lo más importante los nombres de los autores subrayados.

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Convención de signos para los espejos esféricos

Hola a tod@s.

Esta es la convención de signos para la P3. Formación de imágenes por espejos esféricos

Cantidad

Signo

+

-

S0

Izquierda de V, Objeto Real

Derecha de V, Objeto Virtual

Si

Izquierda de V, Imágen Real

Derecha de V, Imágen Virtual

f

Espejo concávo

Espejo convexo

R

C derecha de V, convexo

C izquierda de V, cóncavo

Y0

Arriba del eje, Objeto derecho

Debajo del eje, objeto invertido

Yi

Abajo del eje, Imágen derecha

Debajo del eje, imágen invertida

donde, V =vertice, C= centro de curvatura

Ref. E. Hecht, Optics, 4th ed. (Addison Wesley International Edition, 2002)

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P.3 Formación de imágenes con espejos esféricos

Objetivos:

1) Observar y describir la formación de imágenes con espejos esféricos verificando la ecuación de Gauss,

\frac{1}{S_i}+\frac{1}{S_o}=\frac{1}{f}=\frac{2}{R}

2) Medir la distancia focal del espejo tomando en cuenta que cuando S_{o} = S_{i} =S, de la Ec. de Gauss, \frac{2}{S}=\frac{1}{f}.

3) Graficar la curva teórica  S_{i}(S_{o}) vs. S_{0} dada la distancia focal f del espejo

4) Medir 5 puntos experimentales medidos para el espejo de trabajo cuando el objeto es real y la imagen es real.

 5) Realizar la siguiente tabla, incluir  las mediciones de la amplificación transversal e incluir  lo observado en la región donde el objeto es real y la imagen es virtual:

Objeto

Imagen

 Magnificación Transversal

So

Yo

R/V

Si

Yi

R/V

Yi/Yo

Si/So

Orientación relativa

donde S_{o}= distancia objeto-espejo, Y_{o}= tamaño objeto, S_{i}= distancia imagen-espejo, Y_{i}= tamaño imágen.

P.Extra: Medir 2 puntos experimentales cuando el objeto es virtual (OV) y la imagen es real (IR).

FECHA DE ENTREGA

06/03/14 – 22 hrs.

 

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P.2 Desviación mínima en un prisma dispersor

Objetivos:

1. Observar y describir la dispersión de la luz que pasa por un prisma de

a) un foco
b) una vela
c) un LED
e) una lámpara espectral,

2. Medir el índice de refracción n(\nu) del prisma mediante el método de desviación mínima para 2 colores de una lámpara espectral, conociendo la relación

n(\nu) = \frac{sen[(\delta_{min}+A)/2]}{sen(A/2)}

donde A es el ángulo del prisma, \delta_{min} es el ángulo de desviación mínima del prisma.

FECHA DE ENTREGA:

25/02/14 – 22 hrs.

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Referencias para el índice de refracción

La referencia del índice de refracción para la Lucita, Poly(Methyl MethAcrilato) PMMA lo pueden encontrar en el siguiente enlace

Índice de refracción de la Lucita

Este enlace esta referenciado con el siguiente artículo: S.N. Kasarova et al. Analysis of the dispersion of optical plastic materials, Optical Materials 29, 1481-1490 (2007) doi:10.1016/j.optmat.2006.07.010

En la tabla 1 de la página 1484, esta el índice de refracción reportado para el PMMA para varias longitudes de onda:

Longitud de onda (nm) 435.8 486.1 587.6 703
Índice de refracción 1.502 1.497 1.491 1.577

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P.1 Medición de Indices de Refracción

Objetivos:

1) Medir el índice de refracción por el método de profundidad aparente,

2) por el método de Pfund,

3) usando la relación directa de la Ley de Snell.  Comparar los tres métodos.

4) Observar y describir que sucede fuera de la aproximación paraxial.

5) Observar y describir que sucede con un haz de luz al atravesar un medio estratificado.

FECHA DE ENTREGA:

13/02/2014

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