optica

GUÍA DE LABORATORIO SOBRE ÓPTICA GEOMÉTRICA

I. OBJETIVOS:

Al finalizar esta práctica el alumno será capaz de:

a) Verificar experimentalmente las leyes de reflexión y de la refracción.
c) Determinar del índice de refracción de un prisma triangular
d) Determinar el índice de refracción del agua así como su ángulo crítico.

II. MATERIALES

Ley de la reflexión
1 espejo planoUn rayo láser
Regla
Transportador
Carta polar

Determinación del índice de refracción de un prisma triangular
Prisma triangular de vidrio
Rayo láser
Transportador
Carta polar

Determinación del índice de refracción de una pieza de plástico
Pieza semicilíndrica de plástico (con forma de D)
Rayo laser
Transportador
Carta polar
Agua



III. INTRODUCCIÓN:
La ópticageométrica estudia el comportamiento de la luz al reflejarse o refractarse en objetos de un tamaño mucho mayor que la longitud de onda de la luz. La óptica geométrica está gobernada por dos leyes generales muy simples: la Ley de Reflexión de la Luz y la Ley de Refracción de la Luz o Ley de Snell.
En la  Ley de Reflexión de la Luz; el rayo incidente forma con la normal un ángulo de incidencia que esigual al ángulo que forma el rayo reflejado con la normal. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en un mismo plano.

Ángulo de incidencia (θi) = ángulo de reflexión (θr)







En la Ley de Refracción de la Luz o Ley de Snell; Cuando un rayo de luz alcanza la superficie de separación entre dos medios transparentes, con un ángulo de incidencia θi, parte de laluz se refleja volviendo al primer medio y parte se refracta, ingresando al segundo medio con un ángulo de refracción θr.
La ley de Snell establece que ambos ángulos cumplen la siguiente relación:

n1 Sen(θi) = n2 Sen(θr)

Donde θi y θr son los ángulos del rayo incidente y del rayo refractado, medidos a partir de la normal (perpendicular) a la superficie de separación de los medios, y ni ynr son, respectivamente, los índices de refracción de los ambos medios.

Reflexión Interna Total: Es el fenómeno que se produce cuando un rayo de luz atraviesa un medio con índice de refracción (n2) menor que el índice de refracción (n1) en el que se encuentra, no logrando refractarse debido a que no atraviesa la superficie entre ambos medios reflejándose completamente.





IV. Desarrollode la Experiencia

Ley de la reflexión
1. Coloque la carta polar sobre la mesa; la cual le servirá para medir los ángulos.
2. Sobre esta trace una recta la cual será la normal; la que le servirá para observar detalladamente como se da la ley de reflexión.
3. Realice el montaje como se muestra en la imagen.



4. Haga incidir sobre el espejo un haz de luz con ayuda del rayo láser a 3diferentes ángulos y mida los ángulos de incidencia y de reflexión.
5. Organice los valores de los ángulos encontrados en la siguiente tabla.

Ángulo de Incidencia (θi)
Ángulo de Reflexión (θr)
30°
30°
45°
45°
50°
50°


Determinación del índice de refracción de un prisma triangular

1. Coloque una de las cara del prisma triangular en el centro de la recta tal y como se muestra enla imagen.



2. Haga incidir a un determinado ángulo sobre una de las caras del prisma triangular un haz de luz con ayuda del rayo láser; observara que el haz se refleja al mismo tiempo que se refracta.
3. Mida el ángulo de refracción obtenido y posteriormente haciendo uso de la ecuación para la ley de Snell obtenga el índice de refracción del vidrio con el que está elaborado el prismatriangular.
4. Realice el procedimiento anterior para diferentes ángulos de incidencia y organice los resultados en la siguiente tabla.

Ángulo de Incidencia (θi)
Ángulo de Refracción (θr)
Índice de Refracción
53°
28°
1.7
50°
32°
1.4
60°
35°
1.5

1.533

Determinación del índice de refracción del agua

1. Coloque el semicilindro de plástico, sobre la carta polar de tal manera que...