Estudiante

a) Objetivo de la experiencia
1. Estudiar el comportamiento de un haz de luz estrecho al pasar la luz de aire a agua.
2. Mide el ángulo de refracción en función del ángulo de incidencia, al pasar la luz de aire a agua.

b) Marco Teórico
HAGAN USTEDES

c) Materiales utilizados
1. Caja luminosa, halógena, 12V/20W con tres diafragmas de cierre hermético con 1diafragma, ½ rendijas.
2. Cubeta, en doble semicírculo.
3. Disco óptico.
4. Fuente de alimentación.

d) Montaje de los materiales
1. Coloca el disco óptico delante de ti sobre la mesa y pon la cubeta exactamente entre las marcas, sobre el cruce de las perpendiculares. La pared interior de la cubeta debe coincidir con la línea vertical.
2. Coloca el diafragma de una rendijaen la caja luminosa, sobre la parte de la lente y ponla aproximadamente a 1 cm del disco óptico.
3. Pon, con cuidado, en la mitad de la cubeta más alejada de la caja luminosa unos 20 ml de agua.

e) Procedimiento de realización de la experiencia
1. Comportamiento del haz de luz estrecho en la superficie de separación aire-agua.
a. Conecta la caja luminosa a la fuente dealimentación.
b. Desplaza la caja luminosa hasta que el haz de luz estrecho transcurra exactamente sobre el eje óptico.
c. Cuando la cubeta y la caja estén en la posición correcta, el haz de luz estrecho continuará discurriendo sobre el eje óptico después de atravesar el agua.
d. Desplaza la caja luminosa con cuidado hasta que el haz de luz incida sobre la cubeta bajo unángulo de 40°.
e. Describe el comportamiento del haz de luz estrecho al atravesar la superficie de separación aire-agua.
f. Compara el ángulo de incidencia α con el ángulo entre el haz de luz saliente y el eje óptico (ángulo de refracción β).
2. Determinar el ángulo de refracción β en función del ángulo de incidencia α.
g. Desplaza la caja luminosa hasta que el haz de luzincida formando exactamente un ángulo de 10° con la normal al plano de incidencia.
h. Lee el ángulo de refracción β y anota su valor en la tabla.
i. Repite este procedimiento con los otros ángulos de incidencia α.
j. Desconecta la fuente de alimentación.

f) Mediciones y cálculos
1. Comportamiento del haz de luz estrecho en la superficie de separaciónaire-agua.
a. Comportamiento del haz de luz estrecho al incidir oblicuamente sobre el agua.
Se observa que la luz se desvía un cierto ángulo.
b. Comparación del ángulo de incidencia con el ángulo de refracción
Pasa de 40° a 29°, se hace más pequeño.
2. Determinar el ángulo de refracción β en función del ángulo de incidencia α
Ángulo deincidencia α | Ángulo de refracción β |
10° | 7.5° |
20° | 14.5° |
30° | 23° |
45° | 32.5° |
60° | 40° |
75° | 45° |
0° | 0° |

3. De acuerdo con lo que has observado, describe el comportamiento del haz de luz estrecho cuando incide oblicuamente sobre la superficie de separación del aire-agua.
Se observa una desviación de la trayectoria del haz de luz.4. ¿Por qué las imágenes reflejadas en grandes superficies de agua son más oscuras que el original?
Porque parte de la luz se refleja.
5. Compara los ángulos de incidencia α con sus correspondientes de refracción β de la tabla. Formula el resultado.
Mientras más grande sea α, β va disminuyendo. Por tanto, siempre se desvía un ángulo menor.
6. ¿Quéresultado da la medición con un ángulo de incidencia de 0°? Intenta razonar el resultado.
No se desvía nada, ya que por la ley de Snell se cumple que n1sinα1=n2sinα2.
7. Sobre la base del resultado de las mediciones y de las condiciones del experimento, intenta formular una ley general sobre el paso de la luz a través de una superficie de separación aire-agua.
Como el agua es más...