Uso de La Cámara Videocom – Modo Intensidad
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UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA CAMPUS SANTIAGO LABORATORIO DE FÍSICA SEGUNDO SEMESTRE 2014 USO DE LA CÁMARA VIDEOCOM – MODO INTENSIDAD Laboratorios de Física, Universidad Técnica Federico Santa María Campus Santiago Introducción La cámara VideoCom permite capturar la distribución de intensidad de luz. Con estos datos se podrá observar y medir el patrón de intensidad al pasar luz por los distintos obstáculos disponibles. El programa asociado a la VideoCom-Intensidad nos permite automatizar la toma de datos, mostrando la distribución esperada de la intensidad de luz en función de la posición. Breve Descripción de la Cámara La cámara VideoCom en modo Movimientos registra la posición de un objeto emitiendo pulsos periódicos de luz que son reflejados en una cinta reflectante adherida al objeto en estudio. Para el modo Intensidad, la distribución de la intensidad se registra en forma directa por medio de la CCD de la cámara. El haz incide directamente en el sensor de luz en el interior de la cámara, y este es detectado y registrado por el software. A diferencia del modo movimiento, la cámara no emite luz, si no que el haz de luz se hace incidir directamente en la línea del detector CCD (Charge Coupled Device, “dispositivo acoplado a carga”). Este dispositivo contiene un gran número de elementos de registro de imagen, llamados pixeles, que permiten registrar la posición en que llega el haz. Por lo tanto, describir la distribución espacial de la intensidad en tiempo real. Figura 1: Esquema representativo de la cámara VideoCom. Breve Descripción del Software El software asociado a la cámara permite, entre otras funciones, ver el patrón de intensidad de la luz en tiempo real desplegada en cada uno de sus pixeles. El programa que controla la cámara puede además simular el patrón de difracción de los distintos obstáculos presentes en el laboratorios (ej. ranuras simples, rejillas, semiplanos). Para esto es necesario ingresar los parámetros que permitan evaluar teóricamente la intensidad. Ajustes, Herramientas y Opciones del Software Lo primero que se debe tomar en cuenta, es que la VideoCom solo mide las intensidades en una línea. Por lo tanto, es necesario comprobar que el patrón de intensidades incida exactamente sobre la línea CCD. Si es necesario, vuelva a ajustar la altura de la VideoCom. Recuerde iniciar el programa de VideoCom en modo Intensidades. Presione el botón (256 pixeles) o la tecla F8 para el registro de la distribución de intensidad. (Durante la medición, los valores medidos se actualizan continuamente, es decir, están escritos en la tabla y se muestra en el diagrama.) Como es necesario una cierta intensidad máxima es necesario en el montaje un polarizador que nos permita filtrar de modo que el peak del patrón de difracción sea algo menor al 100%. Una vez obtenida una curva preliminar es necesario calibrar la cámara, para eso deberemos ir al menú Calibración / comparación con la teoría" pulsando el botón o la tecla F5. Una vez presionada la opción se visualizan las opciones de Calibración/Comparación con la teoría, como se muestra en la Figura 2.
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UNIVERSIDAD TCNICA FEDERICO SANTA MARA
CAMPUS SANTIAGO
LABORATORIO DE FSICA
SEGUNDO SEMESTRE 2014
USO DE LA CMARA VIDEOCOM MODO INTENSIDAD
Laboratorios de Fsica, Universidad Tcnica Federico Santa Mara Campus Santiago
Introduccin
La cmara VideoCom permite capturar la distribucin
de intensidad de luz. Con estos datos se podr observar y
medir el patrn de intensidad al pasar luz por los distintos
obstculos disponibles.
El programa asociado a la VideoCom-Intensidad nos
permite automatizar la toma de datos, mostrando la
distribucin esperada de la intensidad de luz en funcin de
la posicin.
Breve Descripcin de la Cmara
La cmara VideoCom en modo Movimientos registra la
posicin de un objeto emitiendo pulsos peridicos de luz
que son reflejados en una cinta reflectante adherida al objeto
en estudio. Para el modo Intensidad, la distribucin de la
intensidad se registra en forma directa por medio de la CCD
de la cmara.
El haz incide directamente en el sensor de luz en el
interior de la cmara, y este es detectado y registrado por el
software.
A diferencia del modo movimiento, la cmara no emite
luz, si no que el haz de luz se hace incidir directamente en la
lnea del detector CCD (Charge Coupled Device,
dispositivo acoplado a carga). Este dispositivo contiene un gran nmero de elementos de registro de imagen,
llamados pixeles, que permiten registrar la posicin en que
llega el haz. Por lo tanto, describir la distribucin espacial
de la intensidad en tiempo real.
Figura 1: Esquema representativo de la cmara VideoCom.
Breve Descripcin del Software
El software asociado a la cmara permite, entre otras
funciones, ver el patrn de intensidad de la luz en tiempo
real desplegada en cada uno de sus pixeles.
El programa que controla la cmara puede adems
simular el patrn de difraccin de los distintos obstculos
presentes en el laboratorios (ej. ranuras simples, rejillas,
semiplanos). Para esto es necesario ingresar los parmetros
que permitan evaluar tericamente la intensidad.
Ajustes, Herramientas y Opciones del
Software
Lo primero que se debe tomar en cuenta, es que la
VideoCom solo mide las intensidades en una lnea. Por lo
tanto, es necesario comprobar que el patrn de intensidades
incida exactamente sobre la lnea CCD. Si es necesario,
vuelva a ajustar la altura de la VideoCom.
Recuerde iniciar el programa de VideoCom en modo
Intensidades.
Presione el botn (256 pixeles) o la tecla F8 para el
registro de la distribucin de intensidad. (Durante la
medicin, los valores medidos se actualizan continuamente,
es decir, estn escritos en la tabla y se muestra en el
diagrama.)
Como es necesario una cierta intensidad mxima es
necesario en el montaje un polarizador que nos permita
filtrar de modo que el peak del patrn de difraccin sea algo
menor al 100%.
Una vez obtenida una curva preliminar es necesario
calibrar la cmara, para eso deberemos ir al men
Calibracin / comparacin con la teora" pulsando el botn
o la tecla F5.
Una vez presionada la opcin se visualizan las opciones
de Calibracin/Comparacin con la teora, como se
muestra en la Figura 2.
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LABORATORIO DE FSICA
SEGUNDO SEMESTRE 2014
Figura 2: Men de calibracin de la cmara VideoCom -
Intensidad.
Dentro de las opciones que nos aparecen en este men,
tendremos la oportunidad de calibrar el ngulo de difraccin. Para esto es necesario ingresar la distancia focal efectiva, la cual corresponde a la distancia entre el objeto de
difraccin y la lnea CCD (la distancia entre la lnea CCD y
el borde superior de la VideoCom es .)
Si existe un corrimiento en el patrn de difraccin (o
ngulo de difraccin), es posible corregirlo automticamente
haciendo click en el botn Cero correspondiente al mximo. Se recuerda que una comparacin con la teora slo es posible si el ngulo de difraccin ha sido calibrado
para la medicin.
Una vez realizado un ajuste ptimo de la curva
cambiamos la toma de datos de 256 pixeles a 2048,
pulsando el botn o la tecla F9. Una vez estabilizada
la curva, detener la medicin con el mismo botn o F9.
Guarde la medicin presionando el botn o la
tecla F2 (darle un nombre al archivo que va a guardar).
Para realizar otra medicin con otro objeto de
difraccin, elimine los viejos valores medidos con o
F4, y repita la medicin.
Herramientas y Opciones para el Anlisis de
los Datos Obtenidos
Para la simulacin de la distribucin de la intensidad I
(), es necesario llamar al men de "Calibracin /
comparacin con la teora" con el botn o la tecla F5
(si quisiera realizar una comparacin con mediciones
almacenadas, estas pueden ser recargadas con el botn
o F3)
Una vez presionada la opcin se visualizan las opciones
de Calibracin/Comparacin con la teora, y se debe
seleccionar la pestaa Teora (Figura 3)
Figura 3: Men de Comparacin con la teora de la cmara
VideoCom - Intensidad.
Para una simulacin de la distribucin de la intensidad
(ecuaciones (1), (2) y (3)) la longitud de onda del lser se introduce como un parmetro conocido.
Dentro de las opciones a elegir, deber indicar el objeto
de difraccin utilizado. Se debe ingresar el nmero de
ranuras para el caso de una rendija y el ancho de la ranura
La amplitud mxima de I () se puede determinar de forma automtica a travs del botn "mxima automtico" o
de forma manual introduciendo el valor como un parmetro.
Figura 4: Pantalla principal del programa VideoCom Intensidades.
Se muestra un grfico de las intensidades en funcin del ngulo o
nmero de pixeles. En la parte superior, barra de botones para
realizar distintas operaciones a los datos tomados.
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LABORATORIO DE FSICA
SEGUNDO SEMESTRE 2014
Las distribuciones tericas de intensidad para los
distintos obstculos de difraccin son:
Ranura:
(
)
( )
: longitud de onda, b: ancho de ranura, : ngulo de difraccin.
Rejilla:
(
)
( )
(
)
( )
: longitud de onda, b: ancho de ranura, N: nmero de ranuras, d: distancia entre ranuras, : ngulo de difraccin.
Semiplano:
|
|
: longitud de onda, f: distancia entre CCD y semiplano, x: Posicin en el CCD
Complementos, Ms Herramientas y Ayudas
del Software
Aunque se ha tratado de explicar detalladamente el uso
de la cmara VideoCom en modo Intensidad en el presente
documento, el experimentador siempre tendr algunas dudas
adicionales, las cuales es importante que aclare
oportunamente. Para ello es aconsejable que acuda a la
ayuda proporcionada por el software apretando el botn
o la tecla F1 sobre la pantalla principal de VideoCom.
Figura 5: Imagen de la cmara VideoCom utilizada en el
Laboratorio de Fsica.
![Tema 3 para CV.ppt [Modo de compatibilidad]rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/19195/8/Tema_3_para_CV.pdfespañola del siglo XIX Regiones Coeficientes de intensidad industrial relativa](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/601b99cdd11ab418a22b52cf/tema-3-para-cvppt-modo-de-compatibilidadruauaesdspacebitstream10045191958tema3paracvpdf.jpg)
![UD3.Resistencias [Modo de compatibilidad]profesores.sanvalero.net/.../Presentacion_UD3_Resistencias.pdf · Figura 1.1. Intensidad que circula por una asociación de resistencias conectadas](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5baec9e209d3f25f1a8d6f08/ud3resistencias-modo-de-compatibilidad-figura-11-intensidad-que-circula.jpg)
