Comprobar las leyes de la reflexión de la luz y las características de las imágenes en espejos

Reporte de practica 7

Objetivo: Comprobar las leyes de la reflexión de la luz y las características de las imágenes en espejos

Introducción: en esta práctica probamos las leyes de la reflexión y las características que se generan durante el fenómeno.

Marco teórico: La velocidad de una onda electromagnética es el producto de su frecuencia y su longitud de onda. En el vacío, la velocidad es la misma para todas las longitudes de onda. La velocidad de la luz en las sustancias materiales es menor que en el vacío, y varía para las distintas longitudes de onda; este efecto se denomina dispersión. La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de una longitud de onda determinada en una sustancia se conoce como índice de refracción de la sustancia para dicha longitud de onda. El índice de refracción del aire es 1,00029 y apenas varía con la longitud de onda. En la mayoría de las aplicaciones resulta suficientemente preciso considerar que es igual a 1.

Las leyes de reflexión y refracción de la luz suelen deducirse empleando la teoría ondulatoria de la luz introducida en el siglo XVII por el matemático, astrónomo y físico holandés Christian Huygens. El principio de Huygens afirma que todo punto de un frente de onda inicial puede considerarse como una fuente de ondas esféricas secundarias que se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de onda que el frente de onda del que proceden. Con ello puede definirse un nuevo frente de onda que envuelve las ondas secundarias. Como la luz avanza en ángulo recto a este frente de onda, el principio de Huygens puede emplearse para deducir los cambios de dirección de la luz.

Cuando las ondas secundarias llegan a otro medio u objeto, cada punto del límite entre los medios se convierte en una fuente de dos conjuntos de ondas. El conjunto reflejado vuelve al primer medio, y el conjunto refractado entra en el segundo medio. El comportamiento de los rayos reflejados y refractados puede explicarse por el principio de Huygens. Es más sencillo, y a veces suficiente, representar la propagación de la luz mediante rayos en vez de ondas. El rayo es la línea de avance, o dirección de propagación, de la energía radiante y, por tanto, perpendicular al frente de onda. En la óptica geométrica se prescinde de la teoría ondulatoria de la luz y se supone que la luz no se difracta. La trayectoria de los rayos a través de un sistema óptico se determina aplicando las leyes de reflexión y refracción.

Desarrollo: esta práctica se hizo en 3 partes:

La primera fue en colocar un lápiz en un vaso con agua, en donde pudimos ver el efecto de la refracción de la luz.

La segunda fue poner una moneda en un plato de cristal con agua, en cuando nos pusimos a cierta posición que no viéramos la moneda dentro del plato, vimos otro efecto, la reflexión de la luz

La tercera fue colocar 2 espejos en un mismo Angulo de 180 grados, que pudimos ver como se recreaban más imágenes, ya que ambos espejos reflejan el contrario del suyo

Y después hicimos inclinaciones a los espejos para ver que distancias generan.

Después colocamos un objeto en medio de los espejos, que impedía que se generaran más imágenes.

Y al final con una cámara de niebla y un láser pudimos ver como el haz de luz se dirigía a una sola dirección.

Demostración grafica

[pic 1]

Conclusión: con esta práctica pudimos ver como la reflexión se generan con materiales liso y como la luz viaja de una dirección y cómo podemos desviarla.

Investigación

Se llama luz (del latín lux, lucís) a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz es considerado como parte del campo de las radiaciones conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible. La luz, como todas las radiaciones electromagnéticas, está formada por partículas elementales desprovistas de masa denominadas fotones, cuyas propiedades de acuerdo con la dualidad onda partícula explican las características de su comportamiento físico. Se trata de una onda esférica.

¿Cómo está formada la luz?

La luz está compuesta por fotones, que son partículas más elementales que los átomos, es más tienen comportamiento como materia y como energía (ondas electromagnéticas). Los fotones, también traen consigo paquetes de energía llamados quantum, que, al interaccionar con los átomos, estos excitan los electrones extremos aumentando su nivel energético pudiendo elevar su carga o liberando al electrón, lo que se le denomina ion al átomo que sufrió tal alteración.

¿Qué leyes tiene?

1a. ley: El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal, se encuentran en un mismo plano.

2a. ley: El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Propiedades

La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta la luz cuando choca contra un cuerpo.

La refracción es el cambio de dirección que experimenta la luz cuando pasa de un medio a otro diferente, por ejemplo, cuando pasa del aire al agua.

La refracción de la luz sirve para ver los objetos con un tamaño diferente del real. Esto se consigue con el uso de lentes.

Las lentes son cuerpos trasparentes con la superficie curva que refractan la luz. Pueden ser:

Convergentes. Hacen que los rayos se junten. Las lupas son lentes convergentes-divergentes

Divergentes. Hacen que los rayos se separen

Comportamiento

Cuando la energía luminosa incide en la superficie de un material pueden darse varios efectos: transmisión, absorción, reflexión, refracción, difusión, difracción, interferencia y polarización y dispersión. Y estos fenómenos son los que manejan los lentes fotográficos para hacer imágenes más nítidas y generalmente no se dan en estado puro, sino combinados entre sí.

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