Reflexión informe laboratoria de física individual, espejos

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REFLEXIÓN

INFORME LABORATORIA DE FÍSICA INDIVIDUAL

Zache Bruno Mariano

ÍNDICE

OBJETIVOS        2

FUNDAMENTOS TEORICOS        2

Fundamentos teóricos: PARTE 1        2

Fundamentos teóricos: PARTE 2        3

DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA        4

Procedimiento de la parte 1: ESPEJO PLANO        4

Procedimiento de la parte 2: ESPEJO CILÍNDRICO        5

RESULTADOS        5

Resultados de la parte 1: ESPEJO PLANO        5

Resultados de la parte 2: ESPEJO CILÍNDRICO        7

................................................................................................................................................................ 8

CUESTIONARIO        8

Cuestionario de la parte 1: ESPEJO PLANO        8

Cuestionario de la parte 2: ESPEJO CILÍNDRICO        8

CONCLUSIÓN        9

OBJETIVOS

Estudiar cómo se reflejan los rayos en distintos tipos de espejos. Además, se mide la distancia focal y el radio de curvatura de un espejo cóncavo y un espejo convexo.

FUNDAMENTOS TEORICOS

Fundamentos teóricos: PARTE 1

La definición de reflexión se basa en que cuando un rayo de luz se desplaza en un medio y encuentra una frontera con otro medio, parte de la luz incidente se refleja en el mismo.

Además, para ondas de luz que viajan en el espacio tridimensional las ondas reflejadas no deben restringirse a una sola dirección, tal como ocurre en una onda de una cuerda. Pueden estar en direcciones distintas de la dirección de las ondas incidentes.

La reflexión que se da desde una superficie lisa se denomina reflexión especular y tiene como característica que los rayos son reflejados paralelos entre sí. Dicha reflexión se muestra en la siguiente foto extraída del libro Serway:

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La reflexión que se da desde una superficie rugosa se conoce como reflexión difusa y el rayo se refleja en varias direcciones. Se adjunta foto también extraída del Serway:

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Si un rayo de luz viaja en el aire e incide a un ángulo en una superficie plana y lisa, los rayos incidentes y reflejados forman dos ángulos iguales respecto a la normal.

Experimental y teóricamente se ha llegado a la siguiente conclusión:

Para superficies planas y lisas el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia

Además, la siguiente imagen extraída del Serway para ilustrar la conclusión obtenida

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Fundamentos teóricos: PARTE 2

Para la segunda parte de la experimentación necesitamos saber que un espejo cilíndrico cóncavo focaliza hacia su foco a los rayos paralelos entrantes a él. La distancia focal (f) es la distancia desde el foco hasta el centro de la superficie del espejo. El radio de curvatura del espejo es dos veces la distancia focal. La anterior afirmación se muestra en la siguiente imagen:

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MATERIALES

1. Fuente de luz

Este dispositivo tiene la posibilidad de generar 1, 3 y 5 rayos paralelos de luz blanca y 3 rayos paralelos de luz roja, verde y azul.

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1. Espejo

El objeto tiene tres lados: uno plano, otro cóncavo y otro convexo.

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DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA

Procedimiento de la parte 1: ESPEJO PLANO

1. Coloque la fuente de luz en modo de emisión de rayos sobre una hoja de papel blanco. Gire la rueda para elegir el rayo único.
2. Coloque el espejo en el papel. Posicione la superficie plana del espejo en el camino del rayo incidente en un ángulo que te permita claramente ver los rayos incidentes y los reflejados.
3. Sobre el papel trace y etiquete la superficie del espejo plano y los rayos incidentes y reflejados. Indique los rayos incidentes y reflejados con flechas que indiquen la correcta dirección.
4. Remueva la fuente de luz y el espejo del papel. En el papel, dibuje la normal a la superficie, tal como se ve en la figura siguiente:

Procedimiento de la parte 2: ESPEJO CILÍNDRICO

1. Gire la rueda de la fuente de luz para seleccionar la opción de 5 rayos paralelos. Haga brillar los rayos rectos al espejo cóncavo de modo que la luz se refleje de vuelta hacia la fuente de luz, tal como se ve en la figura:

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1. Trace la superficie del espejo y los rayos incidentes y reflejados. Indique los rayos entrantes y salientes con flechas en la dirección apropiada. (Ahora puede remover la fuente de luz y el espejo del papel).
2. El lugar donde los 5 rayos reflejados se cortan es el foco del espejo. Marque el foco.
3. Mida la distancia focal desde el centro de la superficie del espejo cóncavo (donde el rayo central choca el espejo) hasta el foco. Registre el valor
4. Use un compás para dibujar un círculo que encuadre la curvatura del espejo (deberás hacer muchos intentos con el compás en diferentes anchos antes de que encuentres el correcto). Mida el radio de curvatura y regístrelo.
5. Repita los pasos 1 al 4 para el espejo convexo. Note que en el paso 3, los rayos reflejados divergen y no se cortarán. Use una regla para extender los rayos reflejados hacia atrás de la superficie del espejo. El foco es donde estos rayos extendidos se cortan.

RESULTADOS

Resultados de la parte 1: ESPEJO PLANO

Los datos que se obtuvieron fueron con tres situaciones, donde se midieron el ángulo de incidencia y ángulo de reflexión de los rayos con la normal.

Los resultaros fueron los siguientes:

A continuación, se muestra las fotos de cada medición obtenida en la forma experimental.

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