06 Reflexi n y Refracci n

LABORATORIO DE FÍSICA III
REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN
I.
1.
2.
3.
4.

II.




II.

OBJETIVOS
Visualizar los rayos reflejados y refractados a partir de un rayo incidente.
Visualizar la reflexión total interna y determinar el ángulo crítico.
Determinar del índice de refracción de varios materiales.
Comprobar la Ley de Snell.

MATERIALES Y EQUIPO
Placa de acrílico
Puntero láser
Transportador de 360ºBREVE RESUMEN TEÓRICO

Cuando un haz de luz incide sobre la superficie que separa dos medios (la luz en ellos
ha de propagarse con diferentes velocidades), parte de la misma se transmite y parte se
refleja, como se indica esquemáticamente en la Figura 1. Para un medio cualquiera, el
índice de refracción n se define como:

n

c
v

donde c es la velocidad de la luz en el vacío y v, la velocidad enese medio.

Figura 1: Esquema del dispositivo experimental sugerido, donde θi es el ángulo
incidente, θr es el ángulo reflejado y θt es el ángulo transmitido.
Rayo
Refractado

θt

Rayo
Reflejado

θr
θi

x

y
Rayo
Incidente

Rayo transmitido

(inciden cia. a áng. inf. al
crítico)

Normal
Medio de índice menor
que del medio incidente

Rayo transmitido
rasante (áng. de
incidencia exactamente
igualal crítico)

Rayo totalmente
reflejado

Figura 1. Reflexión y refracción de la luz.
Cuando un rayo incide sobre una superficie rebota hacia el mismo medio; decimos que
se refleja y cumple las llamadas "leyes de la reflexión":
1. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en el mismo plano.
2. El rayo incidente forma con la normal un ángulo de incidencia que es igual al
ángulo que formael rayo reflejado con la normal, que se llama ángulo reflejado.

Incidente = reflejado

Se dice que un rayo se refracta (cambia de dirección) cuando pasa de un medio a otro
en el que viaja con distinta velocidad. En la refracción se cumplen las siguientes leyes:
1. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en el mismo plano.
2. Se cumple la ley de Snell, clave de la reflexióntotal interna y la refracción:

n1 seninc = n2 sentransm
La condición límite para la transmisión, cuando n1>n2, corresponde a transm = 90
grados, lo cual lleva a la expresión para el ángulo de incidencia crítico (superado
éste no puede haber transmisión):

θcrit = arcsen (n2/n1)
IV.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

A. Fenómeno de Reflexión y Refracción
1. Coloque una hojita de papel sobre eltransportador del montaje, asegúrese quede
alineada con la línea 0º del transportador y sujétela con masking tape.

Centro del
Transportador

Línea a 0º

2. Encima de la hoja coloque el acrílico de manera que el borde del mismo quede
paralelo a la línea 0º del transportador del montaje.
3. En la hojita marque con un punto el centro del transportador del montaje y ahora
trace una línea rasante justo al bordeposterior (atrás) del acrílico.

4. Asegúrese que el haz de luz esté completamente alineado con la línea 90º de un
extremo a otro del transportador, de lo contrario mueva el lápiz laser o el acrílico de
manera que pueda lograr que el haz quede completamente alineado.

Línea a 90º

5. Posteriormente apunte el láser en la dirección a 25º incidentes (deflexión con
respecto a 90º), registre elángulo al cuál se refleja la luz, para ello auxíliese de una
hojita en blanco para que puede visualizar el rayo reflejado (si en todo caso
visualizara 2 rayos en el plano de reflexión, sólo tome en cuenta el primer rayo).
Procure que el rayo vaya rasante a la hoja del transportador.

Rayo Incidente
Rayo Incidente

Normal

Rayo Reflejado

6. Ahora registre el ángulo de refracción, para ello tendrá quemarcar en la línea
rasante al borde posterior del acrílico (marcada anteriormente) con un punto a donde
se intercepta el rayo refractado. Tenga la precaución de sujetar el acrílico contra la
base del montaje para lograr que el haz de luz cruce por el acrílico realmente.
Recuerde que el ángulo del rayo refractado debe ser menor que el ángulo del rayo
incidente.

Rayo
Refractado

Línea rasante
al...