Informe de laboratorio de óptica- escuela profesional de física aplicada

LABORATORIO 01- REFRACCION DE LA LUZ POR UN CUERPO SEMICIRCULAR

Nombre: Gustavo Leyva espezua; código: 09-34137; escuela de física aplicada

OBJETIVO: Examinar el comportamiento de un haz de luz al pasar por dos medios con índice de

refracción diferentes. Obtener el ángulo límite para que ocurra el efecto de reflexión total.

MONTAJE EXPERIMENTAL (parte A y B)

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FUNDAMENTO TEORICO: Revisar literatura sobre el tema.

En el presente trabajo se realizaron diversos experimentos relacionados con la óptica geométrica. Dentro de este tema, los puntos específicos que se estudiaron fueron la reflexión, la refracción y diversas aplicaciones, como el ángulo de reflexión interna total. La Ley de Propagación Rectilínea explica que todos los rayos, dentro de un medio homogéneo, se propagan en línea recta. Al incidir sobre un cuerpo de diferente ´índice de refracción, varían su orientación según las leyes de Reflexión y Refracción. La Ley de Reflexión, explica que el ´ángulo de incidencia de un rayo es igual al ´ángulo de reflexión del mismo luego de incidir sobre un objeto. La Ley de Refracción, explica la variación de la orientación de un rayo al ingresar a un cuerpo con diferente ´índice de refracción.

Se utilizó un cuerpo circular de acrílico transparente de altura 5,0 ± 0,1cm y radio 2,3 ± 0,1cm. Este cuerpo fue iluminado por un haz de luz láser el cual incidió con diferentes ´ángulos (i). A partir de la ley de la reflexión de la luz, el ´ángulo de incidencia es igual al ´ángulo del rayo reflejado (real)

Figura 02.- el ángulo de incidencia que en el cuerpo semicircular

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DATOS EXPERIMENTALES (parte A): Angulo de incidencia α Angulo de refracción β0º15º

07.0

30º 20.045º 27.060º 34.075º 41.0

CUADRO 01.- SENOS vs INCIDENTES

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TABLA 02.- DATOS EXPERIMENTALES (parte B)α β senα senβ n0 0 0 0 015 7.0 0.25 0.12 2.0830 20.0 0.5 0.34 1.4745 27.0 0.71 0.45 1.5860 34.0 0.87 0.56 1,5575 41.0 0.97 0.66 1.47

CUADRO 03: grafico de los tomados en la refracción de la luz en el semicírculo

CUADRO 04: grafico de la variación con cada dato de los diferentes ángulos medidos

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RESULTADOS:1. Comparar los ángulos de incidencia y refracción listados en la tabla anterior

2. Como se comporta el haz de luz cuando pasa del aire a través de la interface aire-vidrio.

Esta automáticamente varia los ángulos de incidencia ya que el medio que lo rodea en este caso el vidrio tiene su propio índice de refracción con lo cual las proyecciones serán diferentes, no obstante la variación que se da al girar el medio de vidrio esta genera la descomposición de otros haces de luz mas diminuta.

3. Calcular experimentalmente el índice de refracción del cuerpo semicircular. Comparar este valor con el mostrado en la literatura, ¿de qué material es el cuerpo circular?

Obtenemos el índice de reflexión del material usado:

2=1.sinα /sin β

2= (2.08)(0.25)/(0.12)=4.33

Es el índice de refracción con el vidrio utilizado: 4.33

4. Obtener el ángulo límite para el caso del experimento de la parte B

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La velocidad de la luz depende del medio por el que viaje, por lo que es más lento cuanto más denso sea el material y viceversa. Por ello, cuando la luz pasa de un medio menos denso (aire) a otro más denso (cristal), el rayo de luz es refractado acercándose a la normal y por tanto, el ángulo de refracción será más pequeño que el ángulo de incidencia. Del mismo modo, si el rayo de luz pasa de un medio más denso a uno menos denso, será refractado alejándose de la normal y, por tanto, el ángulo de incidencia será menor que el de refracción.

Obtenemos: 1= sin−1(n1. sinα /n2)= 21.48 1=sin−1(2.08x0.25/1.47)=21.48Es el ángulo límite del sistema.

CONCLUSIONES: El índice de reflexión es una medida que establece la reducción de la velocidad de la luz al propagarse de un medio, de forma más precisa , el índice de refracción es el cambio de fase por unidad de longitud.Si un rayo de luz que se propaga atreves de un medio homogéneo incide sobre la superficie sobre un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entre como un rayo refractado en el segundo medio, Por ende la cantidad de la luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

- Guía del laboratorio de física 3 : universidad tecnológica de panamá edición 2008