A L11 Reflexi N Y Refracci N

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
Escuela de Física
Laboratorio de Física III

A-L11 REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN. Medida del índice de refracción.
INTRODUCCIÓN
Cuando una onda de cualquier tipo alcanza la frontera de dos medios distintos, una parte de su energía se transmite al segundo medio, dando lugar en el
segundo medio a otra onda de características semejantes las de la onda incidente y querecibe el nombre de onda transmitida. Otra parte de la energía se
emplea en generar otra onda que se propaga hacia atrás en el primer medio y que se llama onda reflejada.
En este proceso se conserva la frecuencia de la onda, lo que implica que la longitud de onda λt de la onda transmitida es diferente de la longitud de
onda λi de la incidente, pues también cambia la velocidad de la onda en cadamedio.
Se denomina índice de refracción, al cociente entre la velocidad de la luz c en el vacío y la velocidad v de la luz en un medio material transparente.

OBJETIVOS
• Estudiar el efecto de la reflexión y refracción da la luz, a través de medios ópticamente diferentes
• Determinar experimentalmente el índice de refracción del vidrio y de líquidos de diferente composición transparentes a la luzvisible.
• Hallar el espesor de una lámina de caras paralelas y poner en evidencia la reflexión total y la refracción limite.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Leyes de Snell.- Descartes
Cuando un haz de luz monocromática que se propaga en un medio de índice de refracción n1 incide en un medio de índice de refracción n2
como se indica en la figura 1, las relaciones entre los rayos reflejado y el refractado son lassiguientes:
1. Las direcciones de los rayos incidente, reflejado y refractado están en un mismo plano, el cual contiene la normal a la superficie.
2. Los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales:
θi = θ r
3. La relación entre los senos de los ángulos d e incidencia y de refracción es una constante
sen θi n2
(1)
=
sen θr n1
Hemos tomado el concepto de rayo como una línea en el espacio quecorresponde a la dirección del flujo de energía radiante.

Figura 1

Ángulo de refracción límite
Cuando un haz de luz que se propaga en medio de índice n1, incide en un medio de índice n2 con un ángulo de incidencia θi y n2 > n1 el
ángulo de refracción limite viene dado por la expresión
n
(2)
sen θi = 1
n2
Reflexión total
Cuando un haz de luz que se propaga en un medio de índice n1 incide en un mediode índice n2 y n1 > n2, existe un ángulo de incidencia
para el cual el ángulo de refracción θr toma el valor de 90° y viene dado por la expresión.
n
(3)
sen θ ic = 2
n1
θic se llama ángulo crítico.
TEMAS A CONSULTAR
1. Naturaleza y propagación de la luz
2. Leyes de la reflexión y la refracción
3. Reflexión y refracción de la luz
4. Láminas de caras paralelas
BIBLIOGRAFÍA
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ALONSOM., FINN E. Física. Volumen I. Ed. Fondo Educativo Interamericano.
RESNICK R., HALLIDAY D., Física, Parte I Compañía Editorial Continental S.A.
TIPLER P. Física, editorial Reverté S.A.
SEARS, ZEMANSKY. Física. Ed Aguilar.
TIPPENS, PAUL E. Física conceptos y aplicaciones, editorial McGraw-Hill
SERWAY, RAYMOND A. Física. Editorial McGraw-Hill
ZAJAC, A. HECHT, E. OPTICA, ED. FONDO EDUCATIVOINTERAMERICANO, S.
FRANCO GARCÍA A., Física con ordenador Curso Interactivo de Física en Internet: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/snell/snell.htm
Molecular Expressions: Physics of Light and Color: http://micro.magnet.fsu.edu/primer/lightandcolor/refractionintro.html

EQUIPO
Lámina de vidrio, tablero, alfileres, aparato (Cenco) para refracción, Líquidos para analizar y papel milimetrado.PROCEDIMIENTO
Parte A.
Medición del Coeficiente de Refracción del Vidrio: Nos proponemos hallar el índice de refracción de una lámina plana de espesor e,
para lo cual:
1. Coloque la lámina de vidrio sobre el tablero y papel milimetrado, debidamente orientada como se indica en la figura 2.
2. Con un lápiz, sobre el papel remarque los bordes del vidrio.
3. Fije un alfiler en el punto O, según figura 2,...