Guía para prácticas experimentales de física: Óptica geométrica y óptica física
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Las prácticas experimentales que se sugieren permiten al lector apropiar los métodos experimentales de la física aplicando la metodología dato-gráfica-modelo (D.G.M.), la cual ha mostrado ser conveniente para el desarrollo de prácticas que requieren del análisis de datos experimentales, así como de la interpretación de modelos de este tipo."
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Guía para prácticas experimentales de física - Daniel Abdón Varela Muñoz
Varela Muñoz, Daniel Abdón
Guía para prácticas experimentales de física : óptica geométrica y óptica física / Daniel Abdón Varela Muñoz, Álvaro Mauricio Bustamante Lozano, Carlos Arturo Jiménez Orjuela – Primera edición. – Bogotá : Ediciones Unisalle, 2022.
98 páginas : fotografías, gráficas ; 23 cm.
Incluye referencias bibliográficas
Incluye anexos
ISBN 978-628-7510-21-0 (impreso)
ISBN 978-628-7510-22-7 (PDF)
ISBN 978-628-7510-23-4 (ePub)
1. Óptica física 2. Óptica – Mediciones 3. Óptica – Guías, manuales, etc. I. Bustamante Lozano, Álvaro Mauricio II. Jiménez Orjuela, Carlos Arturo III. Título
CDD: 617.7 ed.22
CEP-Universidad de La Salle. Dirección de Bibliotecas
ISBN (impreso): 978-628-7510-21-0
ISBN (ePub): 978-628-7510-23-4
ISBN (PDF): 978-628-7510-22-7
Primera edición, Bogotá, D. C., enero del 2022
© Universidad de La Salle
© Daniel Abdón Varela Muñoz
© Álvaro Mauricio Bustamante Lozano
© Carlos Arturo Jiménez Orjuela
Tablas y figuras: todas pertenecen a los autores, a menos que se indique lo contrario.
Edición
Ediciones Unisalle
Cra. 5, n.º 59A-44, Edificio Administrativo, 3.er piso
PBX: (571) 348 8000, extensiones: 1224 y 1226
edicionesunisalle@lasalle.edu.co
https://ediciones.lasalle.edu.co/
Dirección editorial
Leonardo A. Paipilla Pardo
Coordinación editorial
Andrea del Pilar Sierra Gómez
Corrección de estilo
Carlos Guillermo Casanova
Diseño de portada
Andrés Pérez
Diagramación
Milton Arturo Ruiz Clavijo
Queda prohibida la reproducción total o parcial de este libro por cualquier procedimiento, conforme a lo dispuesto por la ley.
Contenido
Prefacio
Capítulo 1. La medida y su incertidumbre
1. Marco conceptual
1.1 Errores causados por el operador
1.2 Errores debidos a la técnica
1.3 Errores debidos a los instrumentos de medición
1.3.1 Error de cero
1.3.2 Error absoluto
1.4 Error relativo de un resultado experimental
2. Materiales, métodos y actividades
3. Claves para elaborar el reporte
4. Referencias
Capítulo 2. Ondas y rayos
1. Marco conceptual
2. Materiales, métodos y actividades
3. Claves para elaborar el reporte
4. Referencias
Capítulo 3. Leyes de la óptica
1. Marco conceptual
1.1 Leyes de la reflexión
1.2 Leyes de la refracción
2. Materiales, métodos y actividades
2.1 Primera parte: uso del trapecio
2.1.1 Claves para elaborar el reporte (I)
2.2 Segunda parte: uso de prismas
2.2.1 Claves para elaborar el reporte (II)
3. Referencias
Capítulo 4. Formación de imágenes de objetos lejanos
1. Marco conceptual
2. Materiales, métodos y actividades
3. Claves para elaborar el reporte
4. Referencias
Capítulo 5. Formación de imágenes de objetos cercanos
1. Marco conceptual
2. Materiales, métodos y actividades
3. Claves para elaborar el reporte
4. Referencias
Capítulo 6. Introducción a la óptica física
1. Marco conceptual
2. Materiales, métodos y actividades
3. Claves para elaborar el reporte
4. Referencias
Capítulo 7. Interferencia
1. Marco conceptual
2. Materiales, métodos y actividades
2.1 Primera parte: interferencia
2.1.1 Claves para elaborar el reporte (I)
2.2 Segunda parte: interferencia
2.2.1 Claves para elaborar el reporte (II)
3. Referencias
Capítulo 8. Difracción
1. Marco conceptual
2. Materiales, métodos y actividades
3. Claves para elaborar el reporte
4. Referencias
Capítulo 9. Difracción por un obstáculo
1. Marco conceptual
2. Materiales, métodos y actividades
3. Claves para elaborar el reporte
4. Referencias
Capítulo 10. Polarización
1. Marco conceptual
2. Materiales, métodos y actividades
3. Claves para elaborar el reporte
4. Referencias
Anexos
Anexo A. Uso del calibrador o pie de rey
Anexo B. Esferómetro
Anexo C. Regresión lineal
Anexo D. Glosario de términos
Lista de figuras
Capítulo 1. La medida y su incertidumbre
Figura 1. Error de paralaje
Figura 2. (a) medición de un lápiz y (b) detalle para medir un lápiz
Capítulo 2. Ondas y rayos
Figura 1. Onda senoidal
Figura 2. Cubeta de ondas
Capítulo 3. Leyes de la óptica
Figura 1. Trayectoria de un rayo incidente sobre una placa de caras paralelas
Figura 2. Rayo de luz a través de un prisma de placas paralelas
Figura 3. Refracción de un rayo de luz en agua y vista superior
Figura 4. Rayos y ángulos de incidencia, reflexión y transmisión para un prisma
Capítulo 4. Formación de imágenes de objetos lejanos
Figura 1. Objeto e imagen para una lente convergente
Figura 2. Montaje para medir la distancia focal de una lente divergente
Figura 3. Medida de la distancia focal de una lente convergente con el uso de un objeto lejano
Capítulo 5. Formación de imágenes de objetos cercanos
Figura 1. Formación de imágenes
Capítulo 6. Introducción a la óptica física
Figura 1. Onda senoidal en una onda electromagnética
Capítulo 7. Interferencia
Figura 1. Descripción geométrica del experimento de doble rendija de Young
Figura 2. Interferencia 1
Figura 3. Interferencia 2
Capítulo 8. Difracción
Figura 1. Patrón de difracción
Figura 2. Abertura de caminos de dos rayos alternos
Figura 3. Difracción 2
Capítulo 9. Difracción por un obstáculo
Figura 1. Difracción por un obstáculo (I)
Figura 2. Difracción por un obstáculo (II)
Capítulo 10. Polarización
Figura 1. Onda electromagnética viajera no polarizada (a) y detalle del campo eléctrico (b)
Figura 2. Polarización de una onda lumínica
Anexos
Figura 1. Nonio decimal en una regla principal (mm)
Figura 2. Calibrador o nonio decimal en una regla principal (mm)
Figura 3. Detalles de un esferómetro
Figura 4. Ubicación del esferómetro sobre una lente
Figura 5. Dispersión de la nube de puntos experimentales (a) y representación de posibles rectas (b)
Figura 6. Ajuste de la recta óptima trazada (a) y recta trazada por mínimos cuadrados (b)
Lista de tablas
Capítulo 1. La medida y su incertidumbre
Tabla 1. Caracterización de algunos instrumentos básicos de medición
Tabla 2. Medidas dimensionales de algunos objetos
Capítulo 3. Leyes de la óptica
Tabla 1. Ángulos de incidencia, reflexión y