Pracitca 2. El Prisma Dispersor

EL PRISMA DISPERSOR

LABORATORIO DE OPTICA

Dra Marcela Grether

1 de septiembre de 2011

Resumen:

Primero se observó por medio del espectrómetro y utilizando un prisma triangular como es que refracta la luz blanca de una lámpara, de una vela, del elemento Mercurio y del Cadmio.

Con ayuda del espectrómetro por el método de desviación mínima se midió el ángulo de refracción del prisma dispersor para la lámpara espectral de Cadmio con los colores rojo y violeta, usando el mismo procedimiento y elemento se midió para un prisma hueco con agua y alcohol dentro la refracción del color rojo.

Objetivos:

1.- Observar y describir la dispersión de la luz de un foco y una vela. ¿Qué color se dispersa más?

2.- Determinar el índice de refracción por el método de desviación mínima por el prisma dispersor para dos colores en una lámpara espectral.

n(ν)=(Sen [(δ+A)/2])/(Sen (A/2))

3.- Determinar n(ν)para un prisma con agua para un color espectral.

Introducción:

Dispersión:

Dispersión corresponde al fenómeno cuando la luz entra en un medio diferente y se refracta, es función del medio para el cual hay un índice de refracción y de la frecuencia.

Toda la materia es dispersiva; excepto el vacío.

Refracción:

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda.

También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción.

Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.

Cuando un rayo se refracta al pasar de un medio a otro, el ángulo de refracción con el que entra es igual al ángulo en que sale al volver a pasar de ese medio al medio inicia.

Fig 1. Esquema de la dispersión de la luz

Índice de refracción:

El índice de refracción n(ν) es una medida que determina la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio homogéneo.

Desviación mínima

Generalmente, un rayo que atraviesa un prisma dispersivo, como en la figura 1, saldrá después de haber sido desviado de su dirección original en un ángulo δ denominado desviación angular, En la primera refracción el rayo se desvía en un ángulo (θi1 – θt1) y en la segunda refracción es desviado, en un ángulo (θt2 – θi2). El valor más pequeño de δ se denomina desviación mínima (δm)

Fig 2. Esquema de la desviación minima

Desarrollo:

Material:

1 Espectrómetro

1 Lámpara de Luz Blanca

1 Prisma de vidrio

1 Prisma hueco

1 Lámpara espectral

Experimento 1

Colocamos un prisma y hacemos incidir una luz blanca a través del espectrometro y buscamos con el telescopio donde se ve la refracción de la luz. (Fig 3)

Observamos en que colores se refracta. Repetimos lo mismo pero ahora con la luz de la vela y las lámparas espectrales.

Experimento 2

Hacemos lo mismo que el experimento 1, escogemos 2 colores de la lámpara espectral y ahora medimos el ángulo en el que se encuentra la refracción. Con este ángulo realizamos el siguiente cálculo para obtener el índice de refracción.

n(ν)=(Sen [(δ+A)/2])/(Sen (A/2))

Experimento 3

Hacemos lo mismo pero en esta ocasión cambiamos el material del prisma.

Fig 3. Prisma sobre el espectrometro. [1]

Resultados

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