Reporte de laboratorio ley de snell

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  • Publicado : 15 de mayo de 2011
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Introducción
Cuando una onda alcanza la superficie de separación de dos medios de distinta naturaleza se producen, en general, dos nuevas ondas, una que retrocede hacia el medio de partida y otra que atraviesa la superficie límite y se propaga en el segundo medio. El primer fenómeno se denomina reflexión y el segundo recibe el nombre de refracción.
El fenómeno de la refracción supone un cambioen la velocidad de propagación de la onda, cambio asociado al paso de un medio a otro de diferente naturaleza o de diferentes propiedades. Este cambio de velocidad da lugar a un cambio en la dirección del movimiento ondulatorio. Como consecuencia, la onda refractada sé desvía un cierto ángulo respecto de la incidente.
La refracción se presenta con cierta frecuencia debido a que los medios no sonperfectamente homogéneos, sino que sus propiedades y, por lo tanto, la velocidad de propagación de las ondas en ellos, cambia de un punto a otro.

Objetivos
1) Calcular el índice de refracción de sólidos transparentes, como el vidrio, utilizando laser, instrumentos de medición y la Ley de Snell.
2) Utilizar el método gráfico para poder calcular mas efectivamente el índice de refraccióndel vidrio.
3) Comprender el efecto de la reflexión total interna de la luz en un medio como la fibra de vidrio.

Marco Teórico
Reflexión
La reflexión de la luz es un fenómeno óptico de enorme importancia. Si la luz no se reflejara en los objetos que nos rodean hacia nuestros ojos, no veríamos los objetos. La reflexión implica la absorción y la remisión de la luz mediante vibracioneselectromagnéticas complejas en los átomos del medio reflejante. Sin embargo, este fenómeno se explica con facilidad mediante los rayos.
Un rayo de luz que incide sobre una superficie se describe con el ángulo de incidencia (θi). Se mide a partir de una normal: una línea perpendicular a la superficie reflejante. De igual modo, el rayo reflejado se describe por su ángulo de reflexión (θr), que también semide respecto a la normal. La relación entre estos dos ángulos se expresa con la ley de la reflexión:
θi=θr
Refracción
Cuando un rayo de luz que se propaga en un medio transparente encuentra una frontera mas allá de la cual hay otro medio transparente una parte del rayo se refleja y otra penetra en el segundo medio. El rayo que entra en el segundo medio se dobla en la frontera y se dice que serefracta. El ángulo de refracción depende de las propiedades de los dos medios y del ángulo de incidencia según la relación siguiente:
sinθ2sinθ1=v2v1
Donde v1 es la rapidez de la luz en el medio 1 y v2 es la rapidez de la luz en el medio 2. Esta relación se conoce como la Ley de Snell. Seguidamente veremos el desarrollo de una de sus formas más utilizadas.
Ley de la refracción
Cuando laluz pasa de un medio transparente a otro, se refracta porque la rapidez de la luz es diferente en los dos medios. Es conveniente definir el índice de refracción, n, de un medio como la relación:
n=cv
Donde c es la rapidez de la luz en el vacío y v es la rapidez de la luz en el medio.
Es importante notar que cuando la luz pasa de un medio a otro, su frecuencia no cambia. De esta importanteobservación podemos derivar una muy importante ecuación que nombraremos mas adelante. Puesto que la relación v=λf debe ser válida en dos medios distintos y dado que f1 = f2, vemos que:
v1=fλ1 Y v2=fλ2
v1λ1=v2λ2
λ1λ2=v1v2=cn1cn2=n2n1
Si sustituimos en la primera ecuación obtenemos lo siguiente:
sinθ2sinθ1=n1n2
n1sinθ1=n2sinθ2
A Willebrord Snell se le atribuye usualmente el descubrimientoexperimental de esta relación, la que, por consiguiente, se conoce como la Ley de Snell.
Materiales y Equipo
Para realizar la práctica de este laboratorio se necesitó lo siguiente:
* Un apuntador laser
* Un soporte para poder sostener fijamente el laser
* Una regla
* Un transportador
* Papel carta
* Un material solido, grueso y transparente. En este un vidrio grueso.
*...
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