Determinacion experimental de las leyes de refraccion y reflexion

Laboratorio de Física IV E S F M – I P N

1 Septiembre 2009

PRÁCTICA NO. 2 DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LAS LEYES DE REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN
Flores Romero Irving Josué Rodríguez Guevara Karla Llamil Rodríguez Mata Claudia Mariana Vázquez Pérez Celia

RESUMEN

Comprobar las leyes de refracción y reflexión de la luz con 3 experimentos sencillos, donde observaremos el comportamiento de laluz en superficies reflejantes donde como veremos se cumple la ley de la reflexión. También analizaremos el comportamiento de la luz pasando de un medio a otro donde como veremos se cumple la llamada ley de Snell. La reflexión de la luz puede ser de dos tipos, dependiendo de la naturaleza de la superficie de separación: especular (Ocurre cuando la superficie reflejante es lisa; los rayosreflejados son paralelos a los rayos incidentes, por lo que regresan a nuestros ojos mostrando la imagen, como en un espejo). O difusa (Sucede cuando la superficie reflejante es áspera o irregular; los rayos reflejados no son paralelos a los rayos incidentes, por lo que no se conserva la imagen. Por eso la superficie solo la veremos iluminada, pero se refleja la energía). Además, si la superficie deseparación es entre un medio dieléctrico y uno conductor, o entre dos medios dieléctricos, la fase de la onda reflejada eventualmente podría invertirse.

I Reflexion
La reflexión es el fenómeno físico que explica la incidencia de las ondas contra un material y su curso posterior cuando el material sobre el cual incide no absorbe la onda. La ley de reflexión asegura que el ángulo de incidencia y el dereflexión es el mismo

II Refraccion
Fig. 1
Donde i=ángulo de incidencia r = ángulo de reflexión Se tiene que i = r Es el fenómeno que se presenta en un rayo sonoro o luminoso cuando incide oblicuamente sobre la superficie de separación de dos medios, y en virtud del cual el rayo cambia de dirección y velocidad. Cuando un rayo luminoso incide sobre la superficie que separa dos medios, porejemplo el aire y el agua, parte de la luz incidente se refleja, mientras que la otra parte se refracta y penetra en el segundo medio. Aunque el fenómeno de la refracción se aplica fundamentalmente a las ondas luminosas los conceptos son aplicables a

1

cualquier onda incluyendo electromagnéticas.

las

ondas

III.-DESARROLLO EXPERIMENTAL
3. 1.- Ley de Reflexión
Láser

Un ejemplo deeste fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Ley de refracción (Ley de Snell) La relación entre el seno del ángulo deincidencia y el seno del ángulo de refracción es igual a la razón entre la velocidad de la onda en el primer medio y la velocidad de la onda en el segundo medio, o bien puede entenderse como el producto del índice de refracción del primer medio por el seno del ángulo de incidencia es igual al producto del índice de refracción del segundo medio por el seno del ángulo de refracción. Donde: n1 = índice derefracción del primer medio, θ1= Ángulo de Incidencia, n2 = índice de refracción del segundo medio y θ2 = ángulo de refracción.

N


θ’i θi
90° θi 0°

270°

mesa



180°

Fig 2 Inicialmente colocamos el semicírculo de acrílico al centro de la mesa goniométrica figura 2. Colocamos el láser de forma que inicida sobre la normal del lado plano del semicírculo y el espejo fuera de lamesa como se muestra en la Definimos nuestro ángulo 0°. Después se giraba la mesa un ángulo θi y colocábamos el espejo en donde se estuviera reflejando el laser. Medimos los ángulos  i y ' i Determinamos. de la lectura Con los datos obtenidos de los ángulos, se obtuvo la tabla 3.1.1 y se grafico  i

Se denomina índice de refracción al cociente entre la luz en el vacío y la velocidad de la...