Ley de snell

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

*Laboratorio de Óptica

*Dr. Ma. Del Rosario Pastrana Sánchez

*Proyecto 1. “Las Leyes de la Óptica Geométrica”

*Mayra Mabel Valerdi Negreros

*Marzo 5 de 2010

RESUMEN
En ésta práctica, se realizaron experimentos para verificar, las leyes de la óptica geométrica, como sonla Ley de Reflexión y la Ley de Refracción o Ley de Snell, también se determino experimentalmente el índice refracción de un prisma y del agua.
Los objetivos generales son: Verificar experimentalmente la Ley de Reflexión y aplicar la Ley de Refracción a casos específicos.
Los objetivos específicos son: Determinar experimentalmente mediante la Ley de Refracción el índice de refracción del agua ydel vidrio del prisma rectangular (Bk 7) y observar el comportamiento de un haz de luz a través de un medio con gradiente de índices.

TEORÍA
La óptica geométrica es una técnica que se basa en el modelo corpuscular de Newton, que reconoce que la luz se comporta como un fluido formado por corpúsculos luminosos de tamaño despreciable frente a la de los objetos involucrados en los fenómenosestudiados. Estos corpúsculos portadores del efecto luminoso, brotan de las fuentes siguiendo trayectorias rectas hasta que interactúan con la materia con las mismas leyes de la mecánica que las partículas materiales.
Así la reflexión es equivalente a un choque elástico de las partículas contra una superficie (sin pérdida de energía), la absorción equivale a un choque inelástico con la materia (conpérdida de energía), la transmisión equivale a la penetración en el medio, que puede ocurrir con o sin refracción (cambio de dirección en la trayectoria por efecto del medio).
Para la mayoría de las aplicaciones de la óptica importa saber la marcha de estas trayectorias, llamadas rayos, desde la fuente a la imagen.

La Óptica Geométrica puede expresarse como un conjunto de tres leyes:
1. La leyde Transmisión.
En una región de índice de refracción constante, la luz viaja en línea recta.
2. La ley de Reflexión
La luz incide sobre una superficie plana a un ángulo θi con respecto a la normal a la superficie es reflejada en un ángulo θr igual al ángulo incidente. θi=θr
3. La ley de Refracción (Ley de SneIl)
La luz en un medio de índice de refracción ni, incidente sobre unasuperficie plana con un ángulo θi con respecto a la normal es refractada con un ángulo θt en un medio de índice de refracción nt como: nisinθi=ntsinθt
Un corolario de esas tres reglas es que los rayos incidente, reflejado y transmitido, y la normal a la interface, todos ellos están en un mismo plano, llamado plano de incidencia, el cual se define como el plano que contiene la normal a la superficiey la dirección del rayo incidente.



Reflexión y Refracción de luz en una interface. ni θr

θi

nt θt
Reflexión Total Interna
Se considera un caso especial si el índice de refracción del medio incidente esmayor que el del medio de transmisión, es decir ni>nt. Resolviendo para θi se tiene.
sinθt=nintsinθi
En este caso nint>1 y 0<sinθi<1. De esta forma, para ángulos grandes de θi parecería que tenemos sinθt>1, pero sinθt debe ser también menor que uno, así que hay un ángulo crítico θi=θc donde sinθc=ntni debido a que sinθt=1. Esto significa que el rayo transmitido está viajandoperpendicularmente a la normal (es decir, paralelo a la interfaz). Para ángulos de indecencia mayores que θc no hay luz transmitida, la luz reflejada totalmente hacia el medio incidente. A este efecto se le llama Reflexión Total Interna. Este concepto se utiliza para determinar el índice de refracción de algún medio.


PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Como ya se menciono, en este proyecto se...