PRACTICA 4 Y 5


INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA- ZACATENCO

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA





CAMPOS Y ONDAS ELECTROMAGNETICAS

PROFESOR: JUAN MANUEL GARCIA HERNANDEZ

PRACTICA 4 y 5
REFLEXION Y REFRACCIÓN DE ONDA ELECTROMAGNETICA

ALUMNOS: ÁLVAREZ PÉREZ TERESA
CARMONA SANTIAGO ALEJANDRO T.
DEL ANGEL ORDOÑEZ JESÚS HUMBERTO
SEPULVEDAMORENO SARA IRAIS


GRUPO: 3CM2




Objetivo: Describir el ángulo en el cual se refleja la máxima energía en un material.
Equipo y material:
Entrenador MWT-530
Soporte Universal
Placa de Acrílico
Placa de Aluminio
Lente Plano-Conexo

Introducción
La reflexión de las ondas electromagnéticas ocurre cuando una onda incidente choca con una barrera existente (un objeto) y parte de la potencia incidente nopenetra el mismo. Las ondas que no penetran el objeto se reflejan. Debido a que todas las ondas reflejadas permanecen en el mismo medio que las ondas incidentes, sus velocidades son iguales y por lo tanto el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.
Este fenómeno depende de las propiedades de la señal y de las propiedades físicas del objeto.
Las propiedades de la señal son el ánguloincidente de llegada al objeto, la orientación y la longitud de onda (λ).
Las propiedades físicas del objeto en cambio son la geometría de la superficie, la textura y el material del que esté compuesto.
Una reja densa de metal actúa de igual forma que una superficie sólida, siempre que la distancia entre las barras sea pequeña en comparación con la longitud de onda λ.
A modo de ejemplo, para lafrecuencia de 2,4 GHz (λ = 12,5 cm), una rejilla metálica con separación de 1cm entre sus elementos va a actuar igual que una placa de metal sólida.






Propagación de la luz

Como se indicó anteriormente, en la óptica geométrica, la luz se propaga como una línea recta a una velocidad aproximada de 3*108 ms-1. La naturaleza ondulatoria de la luz puede ser despreciada debido a que aquí la luz es comoun chorro lineal de partículas que pueden colisionar y, dependiendo del medio, se puede conocer cuál es su camino a seguir. Éstos rayos pueden ser absorbidos, reflejados o desviados siguiendo las leyes de la mecánica.







El fenómeno más sencillo de esta teoría es la de la reflexión, si pensamos unos minutos en los rayos luminosos que chocan mecánicamente contra una superficie que puedereflejarse. La proporción entre los rayos que chocan y los que salen expedidos está regulada por los ángulos de éstos en relación con una línea perpendicular a la superficie en la que se reflejan. Entonces la ley de reflexión nos dice que el ángulo incidente es igual al ángulo reflejado con la perpendicular al espejo:

La segunda ley de la reflexión nos indica que el rayo incidente, el rayo reflejado yla normal con respecto a la superficie reflejada están en el mismo plano.2
Ley de Snell
El índice de refracción "n" de un medio viene dado por la siguiente expresión, donde v es la velocidad de la luz en ese medio, y "c" la velocidad de la luz en el vacío:

Ya que la velocidad de la luz en los materiales depende del índice de refracción, y el índice de refracción depende de la frecuencia de laluz, la luz a diferentes frecuencias viaja a diferentes velocidades a través del mismo material. Esto puede causar distorsión de ondas electromagnéticas que consisten de múltiples frecuencias, llamada dispersión.


Prismas
Un prisma es un objeto capaz de refractar, reflejar y descomponer la luz en los colores del arco iris. Generalmente, estos objetos tienen la forma de un prisma triangular, de ahísu nombre.
De acuerdo con la ley de Snell, cuando la luz pasa del aire al vidrio del prisma disminuye su velocidad, desviando su trayectoria y formando un ángulo con respecto a la interface. Como consecuencia, se refleja o se refracta la luz. El ángulo de incidencia del haz de luz y los índices de refracción del prisma y el aire determinan la cantidad de luz que será reflejada, la cantidad que...