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Información actualizada sobre regreso a clases

Carta a los alumnos del laboratorio de óptica grupo 8177

Tanto el Consejo Técnico como los profesores de la Facultad de Ciencias se muestran sensibles ante las consecuencias del sismo del 19 de septiembre del presente año. Los derrumbes y daños estructurales de muchos edificios de la Ciudad de México y de otros estados de México, han dejado familias sin hogar y pérdidas de seres queridos.

Desde el sismo del 7 de septiembre la comunidad universitaria organizo un centro de acopio en el estadio universitario. Pero a partir del sismo del martes pasado las donaciones se multiplicaron de tal forma que se han llenado las gradas inferiores del estadio. Para organizar estas donaciones es necesario la ayuda de cientos de voluntarios. En este centro de acopio también hay brigadas que sacan escombros de los edificios colapsados para tratar de salvar vidas o rescatar cuerpos sin vida para los funerales adecuados. Se les convoca que ayudemos en la forma en que podamos.

El regreso oficial a clases en la Facultad de Ciencias aun no es muy claro, al parecer mucho depende de cada profesor, pero, nosotros como un grupo, no podemos ignorar esta situación y regresar a clases como si nada hubiera pasado, es por esto, que se convoca asistir al laboratorio de óptica en el horario habitual el día martes 26 de septiembre para hablar de lo ocurrido,  para saber si todos estamos bien y si nuestras familias también lo están, para saber si alguien necesita de nuestra ayuda o si alguno de nosotros está ayudando en alguna brigada de rescate o algún centro de acopio y por supuesto para ponernos todos de acuerdo sobre el regreso a las clases del laboratorio de óptica.

Asimismo, requerimos de su invaluable apoyo para llenar el “Censo de afectaciones por el sismo para la comunidad de la Facultad de Ciencias (CascoFC)”, a pesar de que ya hayan llenado alguna otra encuesta, ya que con CascoFC será posible procesar por computadora la información. Para llenar el censo, ingresar a la siguiente liga: https://goo.gl/forms/Zb6UJJccebPCG0Ox2
El acceso a CascoFC es sólo posible usando su cuenta de @ciencias. Si no cuentan con ella, pueden abrirla desde su cuenta en la página de la Facultad (http://computo.fciencias.unam.mx/manual_correo.html).

Atentamente

Marcela Grether, Carlos Cabrera e Israel Chavéz

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Reinicio de Clases

Hola a todos.

Esperando que se encuentren bien despues del temblor del día 19 de septiembre les informamos lo siguiente:

Las clases del laboratorio de óptica se reanudarán hasta el martes 3 de octubre.

Nos pondremos en contacto con cada uno de ustedes para conocer su situación y si necesitan algún tipo de apoyo. Cualquier duda que tengan se resolverá en el laboratorio. Lo mas importante por el momento es su seguridad y bienestar. Informaremos a traves de esta vía, así como tambien por correo electrónico.

Atentamente,

Dra. Marcela Grether González

Ayudantes: M.en C. Carlos Jose Cabrera Muñóz, M. en C. Israel Chávez Villalpando

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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 tres 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) Observar y describir las imágenes fuera de la aproximación paraxial.
7) Comprobar con la ecuación del fabricante de lentes que los 3 tipos de lentes positivas tienen una distancia focal positiva y que las lentes negativas tienen una distancia focal negativas
  • Punto Extra: medir dos puntos donde el objeto es real y la imagen es virtual \left( S_{0}>0, S_{i}<0 \right).
FECHA LIMITE DE ENTREGA: 

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P3. 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, y de la ec. de Gauss se obtiene \frac{2}{S}=\frac{1}{f}.

3) Graficar la curva teórica  S_{i}(S_{o}) vs. S_{o} obtenida la distancia focal f del espejo del objetivo anterior. Medir 5 puntos experimentales medidos para el espejo de trabajo cuando el objeto es real y la imagen es real.

 4) 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.

5) Escribir la convención de signos para espejos esféricos

6) Observar y describir las imágenes fuera de la aproximación de rayos paraxiales.

FECHA LÍMITE DE ENTREGA: 14 de septiembre de 2017 hasta las 24 hrs

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Índice de refracción — Líneas Espectrales

Prisma Dispersor

El material del cuál está hecho el vidrio del prisma dispersor que usamos en el experimento anterior es vidrio BK7. Aquí esta una liga para consultar el índice de refracción:

https://refractiveindex.info/?shelf=glass&book=BK7&page=SCHOTT

Funciona de la siguiente manera, seleccionan: Shelf –> Glass – Glasses, Book –> BK7, Page –> Referencia de los laboratorios, aquí escogan la referencia mas reciente ó consulten la que ustedes piensen sea apropiada, incluso pueden descargar las tablas en pdf.

Despues viene la parte de propiedades ópticas, escogan la longitud de onda con la que están trabajando, por ejemplo: el láser verde tiene longitud de onda \lambda = 543\, nm en la entrada esogen \lambda = 0.543\, \mu m, de esta forma aparecerá el índice de refracción para esa longitud de onda.

Líneas Espectrales

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 “spectrum” ponen el elemento a buscar, despues ponen el rango a buscar, comunmente es el visible (400 nm – 700 nm), pueden acortar este rango, le dan “enter” y aparece otra pantalla con una lista de las lineas (longitud de onda) y su intensidad relativa. Aquí pueden identificar las lineas siguiendo las cartas espectrales del laboratorio.

Ejemplo: para el Na, el doblete D1 y D2 se encuentran hacia los 589 nm (amarillo), las identifican de inmediato pues tienen una intensidad relativa de 80,000 y 40,000, respectivamente, son las más altas.

 

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P.2 El Prisma Dispersor

Objetivos:

1.Observar y describir la luz dispersada por un prisma de vidrio de las siguientes fuentes de luz:

i) lámpara con filamento de tungsteno
ii) vela
iii) lámpara ahorradora
iv) LED
v) láser
vi) lámpara espectral

2. Medir el íındice de refracción n(\nu) de un prisma de vidrio por el método de desviación mínima para dos longitudes de onda de una lámpara espectral usando la relación

n(\nu,A) = \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. Comparar con el índice de refracción reportado en la literatura.

3. Medir el índice de refracción del agua usando un prisma hueco por el método de desviación mínima para una longitud de onda de una lámpara espectral. Comparar con el índice de refracción reportado aceptado en la literatura.

4. Medir y graficar tres puntos para \delta(i) vs i, incluido \delta_{min} graficar junto con \delta(i). Donde i es el ángulo de incidencia y la curva teórica es

\delta(i) = i + arcsen\left[sen(A)[n^2-sin^2(i)]^{1/2}- sen( i) cos( A) \right] - A

Pregunta: ¿Qué color se dispersa más?

FECHA LÍMITE DE ENTREGA: jueves 7 de septiembre de 2017 antes de las 24 horas. Con copia a carloscabrera@ciencias.unam.mx

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P1. Medición del índice de refracción por tres métodos diferentes.

OBJETIVOS:

Medir el índice de refracción de una placa de caras paralelas de lucita (PMMA) [1,2] por el método de

1. Profundidad aparente usando la expresión

n_{l} = \frac{t}{t-b}

donde n_{l} es el índice de refracción de la lucita, t el grosor de la placa de lucita y b la profundidad a la que se observa la imagen a traves de la lucita y

2. por el método de Pfund, sabiendo que

n_{L} = \frac{\sqrt{(r/2)^2+t^2}}{r/2}

donde r es el radio del patrón que se observa y t el grosor de la placa. Preguntas: ¿El radio del círculo depende del color del láser? ¿El radio del círculo depende de la distancia entre la placa y el láser?

3. Medir el índice de refracción de un semidisco de lucita por el método directo de la ley de Snell

n_{L} \,sen(i) = n_{a} sen(r)

donde i es el ángulo de incidencia, r el ángulo de refracción y n_{a} el índice de refracción del aire.

4. Comparar los resultados de los objetivos (1), (2) y (3) con el reportado en la literatura ¿Cuál es el mejor? ¿Por qué?

5. Observar y describir que sucede a la imagen de una moneda dentro de una cuba de agua fuera de la aproximación paraxial y observar y describir la trayectoria de la luz cuando viaja por un medio no homogéneo estratificado.

Referencias

1. 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

2. Polymetilmetacrilato (lucita) http://refractiveindex.info/?shelf=organic&book=poly%28methyl_methacrylate%/29&page=Beadie

FECHA LIMITE DE ENTREGA: 24/08/17 — 24h

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