Practica N 9 Refraccion de la luz

Lic. Álvaro Avendaño Trocha
Objetivos

Estudiar de forma experimental el fenómeno de refracción de la luz cuando está atraviesa dos medios de propiedades diferentes.
Asociar el cambio en el índice de refracción con cambio en las propiedades como densidad óptica de las sustancias, para una frecuencia fija.

Materiales, Equipos y Esquema del Laboratorio





Fig. 1





Base teórica ycuestionario
Cuando una onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de dos medios con densidad óptica diferente, se producen dos nuevas ondas, una que retrocede hacia el medio de partida y otra que atraviesa la superficie límite y se propaga en el segundo medio. El primer fenómeno se denomina reflexión y el segundo recibe el nombre de refracción.

El fenómeno de la refracción supone un cambioen la velocidad de propagación de la onda, cambio asociado al paso de un medio a otro de diferente naturaleza o de diferentes propiedades. Este cambio de velocidad da lugar a un cambio en la dirección del movimiento ondulatorio. Como consecuencia, la onda refractada sé desvía un cierto ángulo respecto de la incidente. Cuando el haz incide de un medio de menor índice de refracción que el segundomedio, el rayo transmitido siempre se acercará a la normal, caso contrario el haz se aleja de la normal, llegando un ángulo a partir del cual la luz no es transmitida al segundo medio, dicho ángulo se conoce como ángulo critico y corresponde a:
Objetivos
Esquema del laboratorio y materiales
Marco teórico
o
La refracción es un fenómeno que también se produce en un medio cuyas propiedades varíancontinuamente, en este caso el índice de refracción varia de forma suave de punto a punto, resultando en una trayectoria curva del haz, Un ejemplo de este fenómeno se produce 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.













Figura 1.Trayectoria de un rayo en un medio cuyo índice de refracción varía continuamente con la profundidad.

Leyes de la reflexión.

En un estudio simplificado del fenómeno de la reflexión de ondas en la superficie de separación entre dos medios se pueden definir dos leyes básicas:

1. Cada rayo de la onda incidente y el rayo correspondiente de la onda reflejada están contenidos en un mismo plano, que esperpendicular a la superficie de separación entre los dos medios en el punto de incidencia.
2. Los ángulos que forman el rayo incidente y el rayo reflejado con la recta perpendicular a la frontera (Normal) son iguales. Estos ángulos se conocen, respectivamente, como ángulo de incidencia y ángulo de reflexión. Es decir:

Refracción

El cambio en la dirección de los rayos luminosos cuando atraviesan unasuperficie de separación entre dos medios se conoce con el nombre de refracción. En términos simples, el fenómeno de la refracción se rige por dos leyes principales:

1. El rayo de la onda incidente y el rayo de la onda refractada forman un plano que es perpendicular a la superficie de separación entre los medios en el punto de incidencia.
2. El ángulo que forma el rayo refractado con la normal,llamado ángulo de refracción, está relacionado con el ángulo de incidencia por una fórmula denominada ley de Snell, en honor a su descubridor, el físico neerlandés Willebrord Snell (1580‐1626). Expresada matemáticamente, esta ley indica que:


Donde n1 y n2 , son los índices de refracción de los dos medios separados. El índice de refracción de un medio se calcula por el cociente de la velocidad dela luz en el vacío y la velocidad de la onda en ese medio n = c/v. Estas leyes se esquematizan en la Figura 2.















En esta práctica se determinara de forma experimental el índice de refracción de diferentes sustancia, a través del trazado del rayo incidente y refractado en una superficie plano circular. A fin de tener una única refracción, se utiliza un recipiente contendor de las...