LABORATORIO DE FÍSICA Banco Optico

LABORATORIO DE FÍSICA

JOSEPH SEBASTIÁN VELANDIA BARÓN

ANDRÉS PEDRAZA MARTÍNEZ

JUAN FELIPE GUZMÁN

UNIVERSIDAD DE AMÉRICA

FÍSICA IV

BOGOTÁ D.C

2015-II

LABORATORIO DE FÍSICA

JOSEPH SEBASTIÁN VELANDIA BARÓN

ANDRÉS PEDRAZA MARTÍNEZ

JUAN FELIPE GUZMÁN

JOSÉ VICENTE ORTEGA

UNIVERSIDAD DE AMÉRICA

FÍSICA IV

BOGOTÁ D.C

2015-II

INTRODUCCIÓN

La siguiente practica de laboratorio tiene como fundamentos básicos el estudio de la luz y los fenómenos que en esta se puedan presentar, en este orden de ideas, de definirá la reflexión y refracción de la luz, todo con el fin de observar los comportamientos que la luz puede experimentar.

OBJETIVOS

1. Encontrar la ley de reflexión
2. Encontrar la ley de la refracción

ÓPTICA GEOMÉTRICA

El estudio de las imágenes, producidas por refracción o por reflexión de la luz se llama óptica geométrica. La óptica geométrica se ocupa de las trayectorias de los rayos luminosos, despreciando los efectos de la luz como movimiento ondulatorio, como las interferencias.

LEYES FENOMENOLÓGICAS DE SNELL:

1. Reflexión:  es el cambio de dirección de una onda, que al entrar en contacto con la superficie de separación entre dos medios cambiantes, regresa al punto donde se originó. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.

Gracias a ella las imágenes pueden ser reflejadas en un espejo, en la superficie del agua o un piso muy brillante.

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.

[pic 1]

1. Refracción: Se denomina refracción luminosa al cambio que experimenta la dirección de propagación de la luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza. Las lentes, las máquinas fotográficas, el ojo humano y, en general, la mayor parte de los instrumentos ópticos basan su funcionamiento en este fenómeno óptico.

En la refracción se cumplen las leyes:

• 1a. ley:  El rayo incidente, el reflejado y el refractado se encuentran en el mismo plano.
• 2a. ley:  Los ángulos de incidencia y reflexión son iguales, entendiendo por tales los que forman respectivamente el rayo incidente y el reflejado con la perpendicular (llamada Normal) a la superficie de separación trazada en el punto de incidencia.

 [pic 2]

MATERIALES

• Laser
• Transportador circular
• Semidisco de plástico

PROCEDIMIENTO

REFLEXIÓN

•  Con la luz laser apuntar al centro del medio con un ángulo determinado y observar el comportamiento obtenido a partir de la teoría.
• Realizar este procedimiento cuatro veces.

[pic 3]

REFRACCIÓN

• Con la luz laser apuntar al centro del medio con un ángulo determinado y observar el comportamiento obtenido a partir de la teoría.
• Realizar este procedimiento cuatro veces. [pic 4]

TABLA DE DATOS TABLA DE DATOS TABLA DE TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES

Trabajamos con un espejo superficie perfectamente pulida en el cual se puede encontrar un 100% de reflexión estos fueron los resultados siendo el aire su medio

Empezamos a trabajar con dos medios aire-plástico en el cual comprobamos la ley de la refracción

• Aire-plástico

• Plástico-aire

En la parte del experimento que comprobamos la ley de la refracción de pastico-aire podemos encontrar que para un ángulo mayor a 60º se produce una reflexión total por lo tanto no hay nada de refracción.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

En la teoría podíamos encontrar que la ley de la reflexión en un superficie totalmente pulida podemos encontrar que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión en  el experimento anterior podemos deducir esto aunque hayan pequeños errores experimental son medianamente iguales ya que la diferencia entre cada uno de los anglos de incidencia y reflexión son aproximadamente de 2º lo cual es muy pequeño de esta manera podemos deducir que el experimento fue realizado con éxito y los inconvenientes fueron pocos

Ley de la refracción

En la anterior practica pudimos encontrar que una pregunta es que significa.[pic 45]

Para explicar que significa la anterior expresión vamos a traer la ley de Snell la cual dice que    donde es el índice de refracción mas bajo en este caso el aire y   es el índice de refracción mas alto entre los dos medios en el que se dio el fenómeno de refracción. Como tal el índice de refracción mide cuanto varia la velocidad de la luz dentro de un medio por lo tanto se expresa de la siguiente manera  donde c es la velocidad de la luz en el vacio y v y la velocidad de la luz en el medio en el que se encuentra, de esta manera remplazamos y nos queda que:[pic 46][pic 47][pic 48][pic 49]

    [pic 50]

En la cual se cancelan las c que es la velocidad de la luz en el vacío y queda de esta manera

 [pic 51]

Entonces a continuación tenemos dos medios aire y plásticos ahora veremos cuales son las velocidades de la luz en cada medio

• velocidad de la luz en el aire : 300’000.000 m/s
• velocidad de la luz en el plástico= 200’000.000 m/s

• Aire-plástico

Podemos encontrar que la relación de   donde se divide el seno del ángulo de incidencia el cual esta en el medio aire sobre el seno del ángulo de refracción el cual se encuentra en el medio plástico la expresión toma tal orden debido a que a la ecuación expuesta anteriormente.[pic 65]

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