Indice de refracción

Introducción

Cuando un rayo luminoso que proviene del aire ingresa en otro medio (agua, vidrio, acrílico, etc.), se produce una desviación respecto de la dirección incidente. Los ángulos deincidencia (1 y de refracción (2 quedan relacionados mediante la Ley de Snell que establece:

[pic]

Donde n1 y n2 son los índices de refracción del primer y segundo medio.

Si consideramos alaire como primer medio, para el cual el índice de refracción es aproximadamente ntrans ( 1, y realizamos las mediciones de los ángulos de incidencia y refracción, (trans y (refl, se puede determinarel índice de refracción desconocido del segundo medio n2

Para realizar el gráfico del sen(trans en función del sen (ref aplicamos las siguientes expresiones:

[pic] [pic][pic]

Siendo:

P: pendiente del sen(tran en función del sen(ref

nref: Índice de refracción buscado

(n: Indeterminación del índice de refracción

Finalmente, el resultado delíndice de refracción puede expresarse:

[pic]

Para la segunda parte de nuestra experiencia en el laboratorio se tiene en cuenta que cuando un haz de luz se dirige de un medio más refringentea uno menos refringente el ángulo de refracción se aleja de la normal. El máximo ángulo que puede alejarse es 90°. El ángulo de incidencia correspondiente a esta situación recibe por esto el nombrede ángulo límite. Esta situación puede expresarse matemáticamente del siguiente modo. Por la ley de Snell:

[pic]

Es decir que, si (2 = 90º, llamando (C al ángulo límite del medio nref cuandola luz incide desde el medio de índice ntrans, se tendrá:

[pic]

donde se consideró incidencia desde el aire (ntrans = 1). Si el ángulo de incidencia supera el valor del ángulo límite seproduce un fenómeno denominado reflexión total, donde el haz no se refracta sino que se refleja en la superficie de separación de ambos medios.

Objetivos

Mediante un dispositivo experimental...