View
220
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
TÉCNICAS EXPERIMENTALES IVTÉCNICAS EXPERIMENTALES IV
J.M. Saiz2008
No hay Curso WebCT de TE-IV pero sí hay una página web
www.optica.unican.es
- Ahí se puede pinchar en “Docencia”- Luego pinchas en “Técnicas Experimentales IV”
[ Colgaré también ESTA presentación ]
Distribución aproximada de los módulosDistribución aproximada de los módulos
TEORIA: 2 módulos la primera semana
T, T
RESTO: 2 módulos (repeticiones, trabajo personal)para repeticiones, fechas imposibles y trabajo personal
RepCont
CONTROL: 3 módulos
Cont Cont
Prác
Prác
Prác
PRÁCTICAS: 8 módulos cada grupo
Prác
Prác
PrácPrác
Prác
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
19F 21F
26F 28F
4M 6M
11M 13M
18M20M
1A 3A
8A 10A
15A 17A
22A24A
29ª 1M
6M 8M
13M 15M
20M22M
27M 29M
3J5J
Martes
(11:45 a 14:45)
P1P2
P3aP3bP4P5P6P7
Teoría
G1G2G3
G4
rG1
G3G2G4
G3r
G4
rr
G1G2
R C
G2G3
G4rrr
G1
G4r
G2
G1r
G3r
C R
rG4
G2r
G1r
G3
C
rr
G1
G3G2G4
rr
G1r
G3G2G4
R
Jueves
(11:45 a 14:45)
P1P2
P3aP3bP4P5P6P7
Teoría
G5G6G7
G8
rG5
G7G6G8
G7r
G8
rr
G5G6
Festivo
C
G6G7
G8rrr
G5
G8r
G6
G5r
G7r
C
Festivo
rG8
G6r
G5r
G7
C
rr
G5
G7G6G8
rr
G5r
G7G6G8
R
Calendario de 2 módulos ( >=13 alumnos)Calendario de 2 módulos ( >=13 alumnos)
Martes: G1 a G4
Jueves: G5 a G8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
19F 21F
26F 28F
4M 6M
11M 13M
18M20M
1A 3A
8A 10A
15A 17A
22A24A
29ª 1M
6M 8M
13M 15M
20M22M
27M 29M
3J5J
Martes
(11:45 a 14:45)
P1P2
P3aP3bP4P5P6P7
Teoría
G1G2G3
G4G5G6
rG1
G3G2G4G5G6
G6G5G1
G3G2G4
R C
G5G6
G1
G3G2G4
G4r
G5
G1G6G3G2
C R
G2G4
G5G6G1r
G3
C
G3r
G2
rr
G1G5
rG3
G2G5rr
G1
R
Jueves
(11:45 a 14:45)
P1P2
P3aP3bP4P5P6P7
Teoría
G4G4
R
Festivo
R
rr
G6
rrrr
rr
G6rrrr
R
Festivo
R R R R R
Calendario de 1 módulo ( =<12 alumnos)Calendario de 1 módulo ( =<12 alumnos)
Martes: G1 a G5
Jueves (sólo P3): G4 a G6
Horario en “módulos”Horario en “módulos”
Martes Mañana
(11:45 / 14:45)Grupos1 – 4
Jueves Mañana
(11:45 / 14:45)Grupos5 – 8
• ESQUEMA: Aproximadamente 15 módulos (13 sin repetir nada)
• Cada alumno : 3h, una vez por semana (Si sólo hubiese trabajo de laboratorio)
• Ubicaciones para los módulosde laboratorio:
• Grupos de 2 alumnos, pero se evalúa y se califica al Alumno
• Módulos de repetición: Hablar con el profesor
• Ubicación de los módulos de control:
Horario en “módulos”Horario en “módulos”
• Haremos un seguimiento y evaluación (seminarios)
(11:45 / 13:45)
Seminario óptica
ó (12:45 / 14:45)
Aula 3
Hay 7 Prácticas Hay 7 Prácticas (una de ellas “doble”)(una de ellas “doble”)
• Cada alumno hace 8 sesiones.
• Se puede hacer una práctica voluntaria (fuera de programa) - Difracción
- Solo o en grupo- Se valorará, por supuesto- Avisando con tiempo para concretar día.
• Se debe traer la práctica preparada (os van a preguntar)guión “leído con detenimiento”, como mínimo
3 módulos de “Control”3 módulos de “Control”• Seminario individual (15 min exposición)
-Describes brevemente el objetivo y el trabajo realizado
-Muestras resultados. Los comentas.-Comentas lo que te parece interesante o
complicado.-Haces sugerencias.
• Se pregunta al alumno y a los demás (5-10 min) • Aproximadamente 2 seminarios por sesión • Se evalúa al alumno.• Asistencia necesaria para la evaluación continua• Se puede hacer (voluntariamente) más de un seminario
ORDEN DE LOS SEMINARIOS
¿Qué se evalúa?¿Qué se evalúa?( ¡Individualmente! )( ¡Individualmente! )
• La realización de la práctica.(se entrega un resumen Y ADEMÁS
debéis llevar vuestro cuaderno)
• La exposición de unapráctica (seminario)
• El informe completo sobre unapráctica (a elegir, pero 7 hojas)
EV
ALU
AC
ION
CO
NTIN
UA
(7
0%
)
• El examen (30%)
Nombre ...Grupo ...Fecha ...Preguntas,Realización y Resultados:
• Las preguntas AL LLEGAR... y otras en el desarrollo
Cuaderno, seminario, informe, examenCuaderno, seminario, informe, examen
• El informe es lo que te gustaría presentar en el laboratorio si tuvieses tiempo. Contexto del experimento, resumen, resultados, incidencias, comentarios, respuestas a las cuestiones... SÓLO DE UNA PRÁCTICA Y MÁXIMO 7 HOJASMÁXIMO 7 HOJAS. Informe y seminario son independientes. No pueden ser de la misma práctica.
• Hay enunciados de exámenes de otros años en la página web.
• En el seminario (15 minutos) se explica lo que se ha hecho(objetivo, cómo lograrlo, incidencias, resultados, comentarios...)[ Hay que indicar el material que se necesita. Tizas, Proyector, cañón]
• El cuaderno es un registro paralelo de lo que se entrega (datos + resultados). Las medidas se entregan siempre. A veces algunos cálculos (errores) se entregan después (tb. al cuaderno)
ProfesoradoProfesorado
Distribuidos por Martes/Jueves :
José Mª SaizPedro VallePablo AlbellaIrene González
Práctica 1Práctica 1
H H´F F´
O O´
a a´
z´z
f´f
Conocimiento de loselementos cardinalesH, H’F, F’
f , f ’
- Además, podemos conocer la situación de las caras(primera y última), y el espesor físico del sistema
- Nosotros vamos a medir f ’ y FF’ ( ¡suficiente! )
1.- Vamos a alinear el sistema2.- Vamos a ayudarnos de un haz colimado (hay que obtenerlo)3.- Vamos a medir diferencias de posiciones longitudinales
Práctica 1Práctica 1
H H´F F´ O O´
a a´
z´z
f´f
Fig.1. Las ecuaciones de correspondencia de un sistema relacionan las posiciones de objeto e imagen, conocida la distancia focal. Esa correspondencia se hace bien tomando como origen los planos principales (posiciones a, a´) bien tomando como origen los focos (posiciones z, z´), como vamos a hacer en esta práctica.
z · z’ = - f´ 2
-(1/a) + (1/a´) = (1/f´)
Orificio-fuente
Fuente
Lente Colimadora
Sistema Problema
Microscopio TT
L
Alineamiento:
Práctica 1Práctica 1
H H´F F´
O1
z1
O1´
z´1
LUZ
| z´1 |
Para medir z1 tenemos que iluminar por el otro lado...... ¡o darle la vuelta!
x1x3
Práctica 1Práctica 1
H H´F F´
O1
G
z1
O1´
z´1
H´ HO2 O2´
F´
F
G
O2
z2 z´2
O1
LUZ
LUZ
| z1 |
f´
x’1x’2
Práctica 1Práctica 1
H H´F F´
O1
G
z1
O1´
z´1
H´ HO2 O2´
F´
F
G
O2
z2 z´2
O1
LUZ
LUZ
x4
FF´
f´HH´
Práctica 2Práctica 2
2d
2d sen = k
1º) Conocemos una (dato) Medimos su y calculamos d
2º) Tenemos un desconocida Medimos su usamos la d, y calculamos
Práctica 2: Alineamiento del goniómetroPráctica 2: Alineamiento del goniómetro
Escala graduada(nonius sexagesimal)
T1
T2
T3
Colimador
Anteojo
Pletina
FuenteRendija
1º) Colocación vertical de la cruz (“retículo”) del anteojo, situado en el plano imagen intermedia
3º) Hacer afocal el anteojo desplazando el ocular con la rueda lateral. Nos ayudamos de un colimador auxiliar
2º) Colocación del ocular en su carcasa para ver enfocada la cruz
ANTEOJO:
Práctica 2: Alineamiento del goniómetroPráctica 2: Alineamiento del goniómetro
Escala graduada(nonius sexagesimal)
T1
T2
T3
Colimador
Anteojo
Pletina
FuenteRendija
1º) Colocar seguido el anteojo y el colimador (sin pletina)
3º) Mover la rueda del colimador hasta que veamos nítida la rendija
2º) Observar la imagen de la rendija fuente
COLIMADOR:
AnteojoAnteojo
4º) Variar la anchura de la rendija (muy estrecha pero que se siga viendo)
+ NIVELAR LA PLETINA:T1, T2 y T3
+ ALINEAR EL OBJETO (EN P2)
Práctica 2Práctica 2Alineamiento del goniómetroAlineamiento del goniómetro
• Medidas de ángulos por diferencias
• Escala de ángulos: Tiene un nonius sexagesimal
• Alineamiento de la red: igual por los dos lados
2d
Escala fija
0 10 20 30
Escala móvilDe 0.5° en 0.5°
Precisión de 1’
Práctica 3 , PARTE 1 Práctica 3 , PARTE 1
Se da como dato con un error de ±1´, en vez de medirlo
´
´n
Fig.1: Refracción de un haz de luz colimado (representado por un rayo) en las caras de entrada y salida de un prisma óptico. es el ángulo diedro o de refringencia y es el ángulo de desviación.
El m y el índice nestán relacionados
2
2
sen
senn
m
Práctica 3 , PARTE 1 Práctica 3 , PARTE 1
Fig.3: Formación de playas iluminada y oscura por efecto del ángulo límite existente al pasar la luz de un medio más denso (primer prisma) a uno menos denso (líquido problema). Realmente habría que dibujar una fuente extensa, pero el origen de la playa se aprecia ya con una fuente puntual.
Líquido problema
Fuente
Ojo
Ocular derecho
Plano focal intermedio
Lente colectora
3
4
2
1
5
6 7
8
9
10
11
Refractómetro de Abbe
Práctica 3b (índice del prisma)Práctica 3b (índice del prisma)
Compruebas con el valor de la parte a)
Índice para otras dos
líneas (roja y verde)
Se obtiene una fórmula de Cauchy sencilla
n() = A + B / 2
Calculas el número de AbbeV =
CF
d
nn
n
1
Práctica 4Práctica 4
Fig. 1 Esquema del sistema completo de medida. (Los puntos 1-7 se encuentran en el interior del monocromador)1.- Fuente de iluminación2.- Lentes3.- Espejo4.- Rendija de entrada5.- Red de difracción por reflexión. (ES EL ELEMENTO DISPERSOR DEL ESPECTRO, FUNDAMENTAL EN EL MONOCROMADOR)6.- Tornillo de ajuste de las longitudes de onda7.- Rendija de salida8.- Filtro de color9.- Fotodetector10.- Fuente de alimentación del fotodetector11.- Voltímetro digital12.- Ordenador de control
2
3
42
5
6
7
8
9
11
12
1
10
Práctica 4Práctica 4
Fig. 2 Esquema del sistema de detección. (Puntos 9 a 12 en el esquema de la Fig.1)* Si está conectado el sistema de adquisición de datos.
Vs
F
+
V
10 K
(*)
T
0
1
Práctica 5Práctica 5
Figura 1. Vista superior de la configuración de los elementos en el experimento interferencial del biprisma de Fresnel. S indica la fuente (rendija) y S1 y S2 indican las posiciones separadas de las rendijas virtuales (separación algo exagerada en el dibujo, típicamente en torno a 1mm). La zona sombreada indica la zona de superposición, donde se pueden observar las franjas interferenciales. La pantalla se coloca cortando un plano dentro de esa zona. Centro: Detalle de la construcción interferencial en el centro de la pantalla. Se separan los frentes de onda separados cada /2 tanto para S1 como para S2. Los puntos negros indican adición constructiva, y los blancos destructiva, lo que produce los máximos y mínimos de intensidad conocidos como franjas interferenciales (Derecha)
d
S1
S2
S
D
y
Práctica 5Práctica 5
21LLdFrecuentemente plantea un problema el cálculo de d
21
22
,,
22
,,
22
,,
DDdy
dDdy
yDdy
Ddy
Error: D
dy
Expresión para obtener :
El plano de observación es observado con un ocular
Práctica 6Práctica 6
E
E
E cosE sen
E cosE senFig.2 Paso de un haz de luz linealmente polarizado por una lámina desfasadora “/4” con el consiguiente resultado de una elipse centrada.
Fig. 3 Secuencia de elementos sobre el banco para la realización de la práctica
LámparaPolarizador Colimador del
goniómetroDiafragma
“/4” AnalizadorFotodetector Medidor
Práctica 6Práctica 6
Fig.1 Descripcion de la situación en la que no observamos luz reflejada en la cara del prisma, como efecto combinado de a) la polarización incidente dada por el polarizador P (que ha de ser paralela al plano de incidencia -plano del papel en este caso-) y b) el ángulo de incidencia (que ha de ser igual al ángulo de Brewster ).
FuenteP
Prisma
n
¡No hay luz reflejada!
Colimador
¿Cómo medimos la elipticidad de una elipse?máx
mínI
Ie
Aspecto experimental: “cero” del detector. Mando grueso y fino
Práctica 7Práctica 7
Fig.1 Esquema del montaje de captación de imágenes sobre una superficie luminosa.
2-MATERIAL • Cámara CCD + Objetivo fotográfico. • PC de control + Tarjeta digitalizadora. • Brazo de ampliadora con adaptador. • Fuente extensa. • Objeto auxiliar. • Discos opacos. • Grupo de objetos.
Práctica 7Práctica 7
El primer objetivo: familiarizarse con algunas operaciones básicas:
CAPTURAR UNA IMAGEN EXAMINAR PUNTOS CONCRETOS DE LA IMAGEN EXAMINAR EL HISTOGRAMA DE GRISES HACER OPERACIONES SOBRE UNA IMAGEN HACER OPERACIONES ENTRE IMÁGENES
El segundo objetivo es utilizar las operaciones de procesado para las siguientes funciones:
1) Comprobar la homogeneidad de una fuente extensa aparentemente uniforme.
2) Contar los objetos captados por la cámara.3) Detectar un movimiento y medir su magnitud.