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Estudiar las propiedades ópticas geométricas de la luz visible.

Comprobar la ley de reflexión (θi=θr​).

Comprobar la ley de Snell (n1sin⁡θi=n2sin⁡θt)

Hallar el ángulo límite (θc​) para reflexión interna total.

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Caracterizar sólidos mediante el cálculo de su densidad usando tres técnicas experimentales:

Probeta (método de inmersión).

Micrómetro (volumen calculado por medición de aristas o diámetros).

Pie de rey (volumen calculado igual que con micrómetro).

Comparar los valores experimentales de densidad con datos tabulados para identificar el material de cada cuerpo.

Determinar cuál de los tres métodos es más preciso y por qué, a partir de un análisis estadístico de los resultados.

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1: Los tres métodos entregarán valores de densidad concordantes dentro de las respectivas incertidumbres.

2: El método con instrumento de mayor resolución (micrómetro y/o pie de rey) presentará menor dispersión en los resultados y, por tanto, mayor precisión.

3: Cada cuerpo podrá identificarse correctamente al comparar la densidad promedio experimental con la densidad tabulada de posibles materiales.

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La probeta se comportó mejor para materiales de baja densidad y para formas esféricas (caucho, cristal), posiblemente porque mide volumen directamente y no depende de la geometría. Además, resulta más adecuada para cuerpos de forma irregular, ya que no requiere suposiciones sobre dimensiones regulares para calcular el volumen.

El micrómetro fue el más preciso en cuerpos regulares y metálicos (latón, aluminio), donde pequeñas diferencias en medición tienen mayor impacto.

El pie de rey sirvió como verificación auxiliar, pero presentó más errores en casi todos los casos debido a su menor resolución.

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Observar y analizar la formación de imágenes mediante lentes convergentes, identificando las características de la imagen (posición, tamaño, orientación y tipo) según la ubicación del objeto respecto al foco y al centro óptico de la lente.

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Si un rayo de luz visible incide sobre la interfaz agua–aire, entonces:

1. θr=θi (ley de reflexión).

2. La refracción cumple n1sin⁡θi=n2sin⁡θt (ley de Snell).

3. Al superar θc, habrá reflexión interna total (θt≥90°)

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Según las leyes de la óptica geométrica, específicamente la Ley de la Refracción (Ley de Snell) y el principio de propagación rectilínea de la luz, se puede plantear que si un objeto se ubica a una distancia mayor que el doble de la distancia focal de una lente convergente (biconvexa), entonces la imagen formada será real, invertida y de menor tamaño que el objeto.

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PRODUCCIÓN DE IMÁGENES EN LENTES CONVERGENTES

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La hipótesis se valida con mayor precisión, ya que los errores bajos indican que la relación entre posición del objeto y tipo de imagen sigue las predicciones teóricas.

La ecuación de lentes (1/f = 1/p + 1/q) se cumple con alta precisión experimental.

Se confirma que la posición del objeto determina el tipo y características de la imagen (real o virtual, invertida o derecha, tamaño).

El experimento demuestra que, con mediciones cuidadosas, la óptica geométrica es altamente predecible y confiable.

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Las mediciones realizadas en 16 configuraciones diferentes confirman:

Ley de reflexión: Se acepta la hipótesis.

Ley de Snell: Se acepta la hipótesis.

Ángulo crítico: Se acepta la hipótesis.

Como conclusión final decimos que aunque el método no sea complejo ni lleve ultima tecnología, es un método aprobado para comprobar estas leyes.

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OpenStax. (2016). University Physics Volume 3 (Chapters 1.2 Ley de reflexión y 1.3 Ley de refracción). Rice University.

Hecht, E. (2017). Optics (5.ª ed.). Pearson Education.

Van Keuren, E. R. (2005). Refractive index measurement using total internal reflection. American Journal of Physics, 73(7), 611–614. https://doi.org/10.1119/1.1866099

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Determinar experimentalmente las leyes de reflexión y refracción de la luz visible al pasar del aire al agua, así como calcular el ángulo crítico de reflexión interna total.

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Determinar la densidad de varios cuerpos sólidos mediante tres métodos (probeta, micrómetro y pie de rey) y evaluar cuál ofrece mayor precisión.

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Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2018). Physics for Scientists and Engineers (9ª ed.). Cengage Learning.

Giancoli, D. C. (2014). Physics: Principles with Applications (7ª ed.). Pearson.

NASA Engineering and Safety Center. (2012). Materials Property Handbook: Titanium Alloys (para densidades metálicas).

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Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2018). Physics for Scientists and Engineers (9ª ed.). Cengage Learning.

Giancoli, D. C. (2014). Physics: Principles with Applications (7ª ed.). Pearson.

NASA Engineering and Safety Center. (2012). Materials Property Handbook: Titanium Alloys (para densidades metálicas).

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La formación de imágenes mediante lentes convergentes depende de la posición relativa entre el objeto y la lente. Comprender cómo varían el tamaño, la orientación y la ubicación de la imagen generada es esencial para el diseño y uso adecuado de dispositivos ópticos en biofísica, como microscopios o sistemas de diagnóstico visual.

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PRODUCCIÓN DE IMÁGENES CON LENTES CONVERGENTES

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PRODUCCIÓN DE IMÁGENES CON LENTES CONVERGENTES