Refraccion

Manual

d.c

labonlo¡io

tt Flsic,Il

Práctica de labqatorio

Tema:

N'

13.

Netureleza dc le tuz. ópUcr gcométrlce (pertc l).

l- Obletlvos.
1- Ubicar a la luz üsible dentro del especho electromagnético.
2- Establecer la diferencia entre óptica geométrica y óptica ondulatoria.
Medir el índice de refracción de llquidos.

!

ll- lntroducción tcódca.
cuando hablamos de ondas debemos hacer ladistinción enfue onilas mecónicas y
onilas electromagnéticns. Las primeras se caracterizan por necesitar un medio para
propagarse (por ejemplo el sonido), en cambio las electromagnéticas pueden üajar
en el vacío.

Así como de las

ondas
mecánicas afirmamos que

son una perfurbación del
medio en cual se ptopaga,

en el caso de las

ondas
electromagnéticas, lo que se
una
ProPaga es
perfurbación clelcampo
electromagnético.

Figura 1.
Con el término "ondas Representación de una onda electromagnética. EyB
electromagnéticas", nos representan respectivamente los campos eléctrico y
referimos a los diferentes
magnético (perpendiculares).
Nótese lo tranversal de la perfurbación.
üpos de radiación, ondas de
radio, rayos X, ravosy, rayos infrarrojos, rayos ultravioletas, la luz visible, etc.
Todas estasradiaciones tienen la misma nafuraleza y sólo varlan en cuanto a su

longitud de onda

(y por tanto frecuencia). Es la longitud de onda

(o

equivalentemente la frecuencia ) de cada radiación la que determina el
comportamiento predominante de una onda electromagnética y a partir de ello su
clasificación.

o

Producción de ondns electromngnéticas.

Tas ondas electromagnéticas se producen mediante laaceleración de cargas
eléctrica, así un mecanismo muy común es la producción de ondas mediante un
dipolo eléchico que vibra; también las ondas electromagnéticas se producen
cuando un electrón cae de un nivel más energético a otro menos energéüco en un
átomo,
Página 70

Departafienlo

de Cienaias Naturales

-l-lCA

Mmul

de laboratorio de Física

II

Para producir los rayos X un haz de electroneses acelerado y luego frenado
bruscamente al chocar con un material, la energla cinética de los electrones es
convertida en radiación electromagnética.
También el decaimiento de algunas partículas subatómicas produce radiación del
tipo electromagnético.

o

Velociilnd de la luz (y ile las onilas elecbomagnéticas).

Una característica importante de la rapidez de las ondas electromagnéticas es suconstancia, independientemente de la velocidad relativa del observador que la
mida, según es postulado por la Teoría de la Relatiüdad de Einsteiry y que muchos
fenómenos confirman.
Esto no signiñca que la rapidez de la luz pueda variar de un medio a otro, en el
vaclo tiene su máxima rapidez y en cualquier otro medio dependerá de las
características del material.
Por definición (ver patrones del SI)la rapidez de la luz ('c") en el vacío es
299792458 m/s; como en toda ondo la relación c = )'f nos permite encontrar la
frecuencia a partir de la longifud de onda y üceversa.

.

Espectro electrofi a8nético.

En la figura 2 se mueska un diagrama que representa el denominado "espectro
electromagnético", mostrando la clasificación de las ondas en base a su frecuencia
y longitud de onda. Nótese laescala logarltmica utilizada.
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Figura 2. Espectro electromagnético.
En esta práctica, la región que nos interesa es la de la luz visible, la cual como se
observa en la figura anterior constifuye aPenas una pequeña partedel espectro.
Los fenómenos relacionados con la luz son esfudiados por la rama de la física
denominada óptica, la cual se subdiüde en dos partes, la óptica geométrica y la
óptica ondulatoria.
En la primera, se esfudian los fenómenos ópticos que pueden ser explicados
mediante el uso del concepto de "rayo", mientras que en la segunda se incluyen
aquellos fenómenos en que el katamiento ondulatorio...