FISICA

Determinación de Índices de Refracción
Por José Ignacio Iglesias Garzo y Ernesto Salas Meroño. Física I,
1º de Ingeniería Química, grupo A2, UCM. Diciembre 2012.
Objetivos:
Esta práctica persigue dos objetivos:
-Por un lado la determinación del índice de refracción de un cuerpo semicircular, incluyendo asimismo la determinación del ángulo límite
-Por otro lado, la observación de ladispersión cromática, y la determinación del ángulo de desviación mínima para un prisma óptico.
Breve introducción teórica
El índice de refracción: Se define como el cociente de la velocidad de la luz en el vacío (3·10^8 m/s) y la velocidad de la luz en un medio A.

Cada material posee un índice de refracción propio.
Cuando un haz incide sobre una superficie de separación entre dos medios, parte delrayo de luz se refleja y parte del rayo se desvía en el segundo medio. Esa desviación se llama Refracción.

El ángulo A se llama ángulo de incidencia, y tiene el mismo valor que el ángulo de reflexión.
El ángulo B es el ángulo de refracción, y no es igual. N1 indica el índice de refracción del medio 1, y N2 el índice de refracción del medio 2. Ambos medios están separados por el plano deincidencia.
Ley de Snell: El ángulo de refracción B depende del ángulo de incidencia y de la velocidad de los rayos de luz en los dos medios. Si v1 es la velocidad del rayo de luz en el medio 1, y v2 la velocidad en el medio 2, los ángulos de incidencia y refracción están relacionados por la Ley de Snell. Si n1n1) el ángulo de incidencia siempre es mayor que el de refracción. Por tanto el ángulolímite como el ángulo de refracción a partir del cual la luz pasa de refractarse y reflejarse a relejarse exclusivamente.
A partir de la Ley de Snell se puede deducir la fórmula del ángulo límite, a base de poner en B el valor máximo del ángulo para que se de la reflexión total, 90º. Sale como resultado senA=1/n2.
Espectro Visible: La luz es una transmisión de energía, por lo que es una ondaelectromagnética. De tal forma, se puede encuadrar dentro del espectro electromagnético, que clasifica las radiaciones electromagnéticas según su longitud de onda. El ser humano es capaz de captar una pequeña parte del espectro, el llamado Espectro Visible, que abarca desde 400nm (violeta) hasta unos 700-750 nm (rojo). La luz blanca está, por tanto, formada por la mezcla de 7 colores, rojo, naranja,amarillo, verde, azul, añil y violeta.
Dispersión Cromática: El índice de refracción tiene una ligera dependencia de la longitud de onda. Para muchos materiales, n disminuye ligeramente cuando crece la longitud de onda. Esta dependencia del índice de refracción con respecto a la longitud de onda se llama Dispersión. Cuando un haz de luz blanca incide formando un cierto ángulo con la superficie de unprisma, el ángulo de refracción correspondiente a las longitudes de onda más cortas es ligeramente menor que el de las longitudes largas.
Por tanto, la luz de longitud de onda más corta se desvía más que la luz de longitud de onda más larga, dando como resultado que el haz de luz se dispersa en sus colores.

Dispersión en prismas: Un rayo de luz que incide en una de las dos caras de un prismaentra con un ángulo i y sale por la otra cara con un ángulo e. La desviación total es la desviación del rayo que sale con respecto a cómo entró.

Para cada prisma óptico hay un ángulo de incidencia con una desviación mínima, cuando se cumple la condición i=e.
Este ángulo es el de desviación mínima.






Material de la práctica
Para realizar esta práctica se necesitan:
-Un bancoóptico metálico graduado
-Una fuente de alimentación.
-Una lámpara de experimentacíon con pie magnético, para poder fijarla al banco óptico.
-Una lente convergente con pie magnético, con distancia focal 0.1m.
-Un porta-diafragmas.
-Varios diafragmas de rendija.
-Disco óptico graduado con pie magnético.
-Cuerpo semicircular de índice de refracción desconocido.
.Prisma óptico de índice de...