Estudiante
Páginas: 6 (1456 palabras)
Publicado: 28 de enero de 2013
Actividad I – Leyes de la reflexión y de la refracción
Objetivos
Estudio experimental de las leyes de la reflexión y la refracción de la luz. Determinación del índice de refracción de un material. Observación del fenómeno de reflexión total interna.
Introducción
Cuando un haz de luz incide sobre la superficie que separa dos medios, en los cuales la luz se propaga con diferentesvelocidades, parte de la misma se transmite y parte se refleja, como se indica esquemáticamente en la Fig. 1. Para un medio cualquiera, el índice de refracción n se define como: n= c V (1)
donde c es la velocidad de la luz en el vacío y V la velocidad de la luz en ese medio[1].
Figura 1 La luz se refleja y se refracta.
El objetivo de los siguientes experimentos es estudiar las propiedades generalesde la reflexión y refracción de la luz.
Extraido de: S. Gil y E. Rodríguez, Física re-Creativa, Prentice Hall, Buenos Aires, 2001.
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Proyecto 1.Equipamiento
Estudio de la reflexión y la refracción
recomendado: Un semicilindro de vidrio o acrílico (media caña) de
aproximadamente 15 cm de diámetro y 3 cm de altura. El mismo puede ser macizo o bien hueco y con agua u otro líquidoen su interior. Alfileres y un rectángulo de madera blanda o cartón donde clavar los alfileres. Un puntero láser.
El objetivo de este experimento es investigar la relación entre el ángulo de reflexión, θ2, y el ángulo de refracción, θ3, en función del ángulo de incidenciaθ1, todos ellos definidos respecto de la línea normal de la superficie de separación entre los dos medios. Para larealización de este experimento se sugiere usar el dispositivo indicado esquemáticamente en la Fig. 2.[2]
Figura 2 Dispositivo sugerido para estudiar las leyes de la reflexión y la refracción.
Refracción: Tomamos el punto O como origen de coordenadas. Elegimos el eje x coincidiendo con la cara plana del mismo y tomamos la normal a dicha cara como el eje y, respecto del cual medimos los ángulos. Elsemicilindro se apoya sobre una superficie plana, sobre la que colocamos un papel milimetrado para determinar las coordenadas de cada punto
Extraido de: S. Gil y E. Rodríguez, Física re-Creativa, Prentice Hall, Buenos Aires, 2001.
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del plano. Un modo simple de determinar la dirección de los rayos de luz consiste en usar tres alfileres, uno de los cuales se mantiene fijo en el centro O:Para determinar la dirección de los rayos incidentes y refractados, se coloca un alfiler en la posición A (cuyas coordenadas son (x,y)) otro en O (centro del semicilindro, justamente fuera del mismo) y el tercero en la posición C (cuyas coordenadas son (x’,y’)). La posición de este último alfiler se elige de modo tal que al observar horizontalmente los tres alfileres todos aparezcan alineados. Parafacilitar el posicionamiento de los alfileres, puede colocarse el semicilindro encima de una tabla blanda, corcho o cartón blando, que permitan la penetración de alfileres fácilmente. Si la superficie es dura, se puede sostener los alfileres con bollitos de plastilina. Para realizar el experimento, es importante mantener fijo el alfiler del centro de semicilindro (O). El alfiler en la posición Adefine el ángulo de incidencia. Mirando desde el lado curvo del semicilindro, se procede a colocar el tercer alfiler en la posición C de modo de ver a los tres alfileres alineados. Cuando se haya logrado tal alineación, se registran los valores de las coordenadas (x,y) y (x’,y’). Es conveniente repetir este último experimento de modo que el ángulo de incidencia θ1 varía desde 0º hasta 80º en pasosde aproximadamente 10º. Si dispone de un puntero láser (o un láser común) es posible visualizar la marcha de los rayos. Para ello haga incidir el láser de modo que el haz incida en la dirección definida por AO, a través de los alfileres, verifique que el haz refractado pasa efectivamente por el punto C.
Reflexión: Realice el mismo estudio anterior pero con el rayo reflejado. Para ello usando...
Objetivos
Estudio experimental de las leyes de la reflexión y la refracción de la luz. Determinación del índice de refracción de un material. Observación del fenómeno de reflexión total interna.
Introducción
Cuando un haz de luz incide sobre la superficie que separa dos medios, en los cuales la luz se propaga con diferentesvelocidades, parte de la misma se transmite y parte se refleja, como se indica esquemáticamente en la Fig. 1. Para un medio cualquiera, el índice de refracción n se define como: n= c V (1)
donde c es la velocidad de la luz en el vacío y V la velocidad de la luz en ese medio[1].
Figura 1 La luz se refleja y se refracta.
El objetivo de los siguientes experimentos es estudiar las propiedades generalesde la reflexión y refracción de la luz.
Extraido de: S. Gil y E. Rodríguez, Física re-Creativa, Prentice Hall, Buenos Aires, 2001.
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Proyecto 1.Equipamiento
Estudio de la reflexión y la refracción
recomendado: Un semicilindro de vidrio o acrílico (media caña) de
aproximadamente 15 cm de diámetro y 3 cm de altura. El mismo puede ser macizo o bien hueco y con agua u otro líquidoen su interior. Alfileres y un rectángulo de madera blanda o cartón donde clavar los alfileres. Un puntero láser.
El objetivo de este experimento es investigar la relación entre el ángulo de reflexión, θ2, y el ángulo de refracción, θ3, en función del ángulo de incidenciaθ1, todos ellos definidos respecto de la línea normal de la superficie de separación entre los dos medios. Para larealización de este experimento se sugiere usar el dispositivo indicado esquemáticamente en la Fig. 2.[2]
Figura 2 Dispositivo sugerido para estudiar las leyes de la reflexión y la refracción.
Refracción: Tomamos el punto O como origen de coordenadas. Elegimos el eje x coincidiendo con la cara plana del mismo y tomamos la normal a dicha cara como el eje y, respecto del cual medimos los ángulos. Elsemicilindro se apoya sobre una superficie plana, sobre la que colocamos un papel milimetrado para determinar las coordenadas de cada punto
Extraido de: S. Gil y E. Rodríguez, Física re-Creativa, Prentice Hall, Buenos Aires, 2001.
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del plano. Un modo simple de determinar la dirección de los rayos de luz consiste en usar tres alfileres, uno de los cuales se mantiene fijo en el centro O:Para determinar la dirección de los rayos incidentes y refractados, se coloca un alfiler en la posición A (cuyas coordenadas son (x,y)) otro en O (centro del semicilindro, justamente fuera del mismo) y el tercero en la posición C (cuyas coordenadas son (x’,y’)). La posición de este último alfiler se elige de modo tal que al observar horizontalmente los tres alfileres todos aparezcan alineados. Parafacilitar el posicionamiento de los alfileres, puede colocarse el semicilindro encima de una tabla blanda, corcho o cartón blando, que permitan la penetración de alfileres fácilmente. Si la superficie es dura, se puede sostener los alfileres con bollitos de plastilina. Para realizar el experimento, es importante mantener fijo el alfiler del centro de semicilindro (O). El alfiler en la posición Adefine el ángulo de incidencia. Mirando desde el lado curvo del semicilindro, se procede a colocar el tercer alfiler en la posición C de modo de ver a los tres alfileres alineados. Cuando se haya logrado tal alineación, se registran los valores de las coordenadas (x,y) y (x’,y’). Es conveniente repetir este último experimento de modo que el ángulo de incidencia θ1 varía desde 0º hasta 80º en pasosde aproximadamente 10º. Si dispone de un puntero láser (o un láser común) es posible visualizar la marcha de los rayos. Para ello haga incidir el láser de modo que el haz incida en la dirección definida por AO, a través de los alfileres, verifique que el haz refractado pasa efectivamente por el punto C.
Reflexión: Realice el mismo estudio anterior pero con el rayo reflejado. Para ello usando...
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