laboratorio de Refracción de la luz

Introducción


La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando sesumerge 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. Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el conceptoes aplicable a cualquier tipo de onda.
La ley de Snell
La relación entre el seno del ángulo de incidencia 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 alproducto del índice de refracción del segundo medio por el seno del ángulo de refracción. Siendo: n1 = índice de refracción del primer medio, θ1= Ángulo de Incidencia, n2 = índice de refracción del segundo medio y θ2 = ángulo de refracción.


Refracción de la luz


Objetivos

• Investigar la relación entre el ángulo de reflexión y el ángulo de refracción en función del ángulo deincidencia.
• Estudiar experimentalmente las leyes de la reflexión y la refracción de la luz
• Determinar experimentalmente el índice de refracción de una sustancia
• Determinar experimentalmente el índice de refracción del vidrio.

Descripción experimental

Procedimiento
1. Coloque el vidrio plano en el centro del papel blanco. Use un lápiz para trazar el contorno del vidrio.
2. Quite el vidrioy construya una normal N1B en la parte superior izquierda del contorno-
3. Emplee su regla y transportador para dibujar una línea gruesa AB a un ángulo de 30° con la normal. El ángulo ABN, es el ángulo de la incidencia, θi
4. Vuelva a colocar el vidrio sobre el contorno dibujado en el papel. Con sus ojos al nivel del vidrio, mire lo largo del borde del mismo lado opuesto a la línea AB hasta quelocalice la línea gruesa a través del vidrio .apunte su regla hacia la línea hasta que el borde de esta parezca una continuación de la línea. Dibujé la línea CD
5. Quite el vidrio y dibuje otra línea CB, que conecte las líneas CD y AB. Extienda la normal N1B a lo largo del rectángulo formando una nueva línea N1B1.
6. emplee un transportador para medir el ángulo CBN1. Este es el ángulo derefracción, θr.
7. Construya una normal N2 en el punto C. mida el ángulo DCN2, el cual se llamara θr,
8. Voltee el papel y repita los pasos del 1 a 7, pero ahora a un ángulo de inclinación de 45°.

Cálculos y resultados

1. ¿Existe concordancia entre los valores para el índice de refracción del vidrio plano?

R- los valores obtenidos fueron bastantes cercanos. Sabemos que para esteexperimento el índice de refracción debería ser el mismo tomando en cuenta que es el mismo material en toda la experiencia, pero por el margen de error experimental, los valores son aproximados.

2. De acuerdo con su diagrama, cuando los rayos luminosos pasan a cierto angulo de un medio óptico menos denso. ¿Se refractaran alejando o acercándose a la normal?

R- los rayos se refractan alejándose de lanormal, ya que la velocidad de la luz no se ve muy afectada, por lo cual no se dispersa con mucha facilidad.

3. Compare θ1 y θr ¿La medida de θr es lo que se esperaba? Explique.

R- considerando el índice de refracción calculado, es aceptable el comportamiento del ángulo de refracción.







Glosario

1. Reflexión: fenómeno por el cual un rayo de luz que incide sobre una...