Experimento 2. Sombra y Penumbra

Material:

Banco óptico
Diafragma con una ranura
Diafragma con tres ranuras
Diafragma con ventana de 10 mm
Foco Luminoso
Lente f' = 50 mm. 40
Pantalla Opaca
Pantalla traslúcida
Soporte para diafragma
Soporte para foco y disco
Transformador 12 V. 20 W.

Objeto:

Comprobar que debido a la propagación de la luz, detrás de los cuerpos opacos iluminados, queda un espacio oscuro perfectamente delimitado conocido con el nombre de sombra.

Con varios focos luminosos, se obtienen zonas cuya iluminación es intermedia entre el máximo correspondiente a l totalmente iluminada y la de sombra. Se conocen con el nombre de penumbra.

Cuando el foco es suficientemente extenso, la sombra es difusa apareciendo una zona penumbra.

Realización

Se coloca el foco sobre el banco e inmediatamente delante la montura con lente de f'=+50 mm

Se monta el diafragma con una ranura y la pantalla traslúcida sobre el soporte correspondiente y éste se sitúa a continuación en el banco.

La ranura quedará vertical.

Se coloca la pantalla opaca en el banco despues, muy próxima a la pantalla, se pone otro soporte para diafragma, en el que se colocará un lápiz

Ajústese la lente de forma que sobre el orificio se concentre bien la luz. Obtener esta mayor iluminación es el único papel de la lente.

La ranura se ha convertido en foco luminoso que emite en todas las direcciones.

La sombra del lápiz obtenida sobre la pantalla es nítida. Aunque se desplace el lápiz la sombra sigue siendo nítida, salvo que se pusiera muy cerca de la ranura.

Si se cambia el diafragma con una ranura por el de tres, quedando éstas verticales, al ir tapando sucesivamente las ranuras se obtienen distintas sombras sobre la pantalla.

Cuando sólo existe una ranura, una sombra nítida.

Cuando existen dos ranuras, una zona central de sombra y dos zonas laterales de penumbra que destacan de la iluminación general de la pantalla.

Si se sustituye por el diafragma con ventana - que actúa como foco extenso - se notrá que sobre la pantalla aparece una zona de sombra difusa con zonas laterales de penumbra.

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