laboratorio de fisica

ANGULO LIMITE
Acu˜a H.J. 06130074, Flores C.J. 07130104, Grivalja C.C. 07130062
n
Gulden C.E. 06130015, Huarcaya C.A. 07130064
U.N.M.S.M, Facultad de Ciencias F´
ısicas, Escuela Acad´mico Profesional de F´
e
ısica
Laboratorio de F´
ısica IV,Viernes de 11 - 2 pm

03 de Octubre del 2008

1.

INTRODUCCION

Algunas aplicaciones del ´ngulo cr´
a
ıtico se puede
encontrar en la fibra´ptica; la luz se propaga por
o
reflexi´n total interna sin p´rdidas de energ´ en
o
e
ıa
las m´ltiples reflexiones siempre supera el ´ngulo
u
a
l´
ımite y el rayo se mantiene dentro de la fibra.
Otro ejemplo de utilizaci´n de la reflexi´n total en
o
o
aparatos corrientes encontramos el pentaprisma de
las c´maras fotogr´ficas r´flex y los prismas Porro
a
a
e
o Schmidt-Pechan de losprism´ticos.
a

2.

Figura 3: Transportador
Alfiler.

OBJETIVOS
Lograr medir el ´ngulo cr´
a
ıtico para cualquier
material.

3.

MATERIALES

Figura 4: Alfiler

Papel milimetrado.
Recipiente transparente

Figura 1: Papel milimetrado
Figura 5: Recipiente Transparente
Puntero L´ser.
a
Agua, Aceite, Alcohol.

4.
Figura 2: Puntero L´ser
a

FUNDAMENTO TEORICO

Esto se debe aun caso particular de la Ley de
Snell entre 2 medios diferentes.

Transportador.
1

4.1.

5.

Reflex´ Interna Total
ıon

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL - RESULTADOS

Un rayo de luz propag´ndose en un medio con
a
´
ındice de refracci´n n1 incidiendo sobre con un
o
a
´ngulo θ1 con una superficie sobre un medio de
Se realizo este experimento para 3 sustancias
´
ındice n2 con n1 >n2 puede reflejarse totalmente
o
en el interior del medio de mayor ´
ındice de refrac- liquidas diferentes pero la recolecci´n de datos es
ci´n. Este fen´meno se conoce como reflexi´n in- la misma en todos los casos.
o
o
o
terna total o ´ngulo l´
a
ımite y se produce para ´ngua
los de incidencia θ1 mayores que un valor cr´
ıtico 5.1. Montaje del Experimento
cuyo valor es:

Figura 7:Esquema
1. Se coloca el papel milimetrado en la mesa y
se fija, se traza un sistema de coordenadas en el
papel (vertical y horizontal).
2. Ahora se coloca el recipiente transparante de
modo que su centro coincida con el origen de coordenadas del papel.
3. Se llena el recipiente con el primer l´
ıquido
(agua) teniendo cuidado de no moverlo.
n2
a
a
sin θc =
(1) 4. El l´ser se har´ incidirpor el lado curvo de
n1
recipiente con un ´ngulo de incidencia (θi ) justo
a
por el eje de coordenadas; se ver´ el rayo refrectaa
do.(Figura 7)
En la ley de Snell:
5. Moviendo el l´ser rayo incidente (C) hasta noa
tar que el rayo refrectado (A) cambie de posici´n
o
n1 sin θ1 = n2 sin θ2
(2) hasta que un rayo (B) se encuentra en un eje X; se
habr´ encontrado el ´ngulo critico (θc )para este
a
a
caso.
Comparando (1) y (2) se tiene que:
Si n1 > n2 entonces θ2 > θ1 . Esto siginifica que 6. Se repite los pasos 3 al 5 con los otros liquidos
cuando θ1 aumenta, θ2 llega a 90o antes que θ1 . aceite y alcohol. Para cada caso se encontrara el
a
Es decir que el rayo refractado (o transmitido) sale ´ngulo critico.
paralelo a la frontera. Si θ1 aumenta aun m´s, coa
mo θ2 no puedeser mayor a 90o no hay trans- 5.2. Recolecci´n de los datos
o
misi´n al otro medio y la luz se refleja totalmente.
o
1. AGUA
La reflexi´n es realmente total (100) y sin p´rdio
e
a
das. Es decir, mejor que los espejos met´licos (pla- En el cuadro 1 se muestra los ´ngulos que se
a
ta, aluminio) que solo reflejan (96) de la potencia midieron hasta encontrar el critico.
Por lo tantoconsideramos el ´ngulo critico
a
luminosa incidente.
Figura 6: Cuando el ´ngulo de incidencia es mayor o
a

igual al ´ngulo cr´
a
ıtico θc , la luz no puede refractarse
y se refleja totalmente en la frontera. Los ´ngulos del
a
dibujo corresponden a la frontera aire-agua. Los rayos
dibujados en verde est´n en reflexi´n total.
a
o

2

observar.
Por lo tanto consideramos el ´ngulo critico...