UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y

ELECTRICA

TEMA: EXPERIENCIA 3: reflexión en el espejo plano.

Asignatura: Laboratorio de Física 4

Integrantes:

Fuerte Rubio, Julio Cesar 12190150Chávez López Richard Alfredo 13190081Oyarce Palomino, Walter Jesús 12190023

Profesor: César Jiménez

HORARIO: MARTES 2 a 4pm

Experiencia Nº3:

REFLEXIÓN EN UN ESPEJO PLANO

I.- INTRODUCCIÓN

a) Espejo

Un espejo plano es una superficie plana muy pulimentada que puede reflejar la luz que le llega con una capacidad reflectora de la intensidad de la luz incidente del 95% (o superior) . Los espejos planos se utilizan con mucha frecuencia. Son los que usamos cada mañana para mirarnos. En ellos vemos nuestro reflejo, una imagen que no está distorsionada.

b) ¿Cómo se hacen?

Cuando los pueblos antiguos lograron dominar la metalurgia, hicieron espejos puliendo superficies metálicas (plata).Los espejos corrientes son placas de vidrio plateadas. Para construir un espejo se limpia muy bien un vidrio y sobre él se deposita plata metálica por reducción del ión plata contenido en una disolución amoniacal de nitrato de plata. Después se cubre esta capa de plata con una capa de pintura protectora. El espejo puede estar plateado por la cara anterior o por la posterior, aunque lo normal es que esté plateada la posterior y la anterior protegida por pintura. La parte superior es de vidrio, material muy inalterable frente a todo menos al impacto.

c) Reflexión

La reflexión de la luz es un fenómeno óptico de gran importancia. La reflexión de la luz, hace posible el que podamos percibir muchos de los objetos a nuestro alrededor. Pero ¿Qué es la reflexión? ¿Cómo ocurre?El fenómeno de la reflexión, envuelve la absorción y la reemisión de la luz por parte de los átomos que componen el material reflexivo. En el estudio del comportamiento de las ondas se estudia cómo se comporta un pulso que se propaga por una cuerda que está atada en un punto fijo observándose como el pulso que se desplazaba por la cuerda y al llegar al punto fijo, rebotaba. Este mismo fenómeno aplica a las ondas electromagnéticas. Al rebote de la onda la llamamos reflexión.

II.- OBJETIVOS

Estudiar si hay relación entre la dirección del haz de luz que incide en un espejo plano y la dirección del haz reflejado.

Estudiar cómo colocar una hoja de papel para ver en toda su longitud el haz reflejado.

III.- MATERIALES

Caja luminosa, halógena 12V/20W con 3 diafragmas de cierre hermético. 1 diafragma, 1 / 2 rendijas. Espejo sobre taco. Disco óptico. Fuente de alimentación. Papel blanco. Libro con dorso ancho.

IV.- MONTAJE Y REALIZACIÓN

1. Dirección de los haces de luz incidente y reflejado: Coloca el disco graduado, llamado “disco óptico”, sobre la hoja de papel, como

se indica en la figura1. Coloca el espejo plano en el centro del disco, exactamente sobre la línea

vertical. Coloca el diafragma de una rendija en la caja luminosa, en el lado de la lente. Conecta la caja luminosa a la fuente de alimentación (12v). Coloca la caja luminosa de forma que el haz de luz estrecho indica en el espejo

exactamente con un ángulo de 60o (figura1). Cuida que el haz de luz de la caja luminosa incida exactamente en el punto de intersección de las líneas del disco óptico.

Lee el ángulo del haz de luz reflejado. Este es el ángulo β (ángulo de reflexión ) entre la línea 0o(llamada normal al plano de incidencia) y el haz reflejado; mira también la figura1.

Anota su valor en la tabla 1; repite este experimento con todos los ángulos de incidencia α dados en la tabla, y otros tres ángulos a tu elección. Anota todos los valores medidos en la tabla.

Haz finalmente incidir la luz a lo largo de la línea 0o (la normal al plano de incidencia). Observa el haz reflejado; ¿qué valor tiene ahora el ángulo β? Anótalo también en la tabla.

Desconecta la fuente de alimentación.

Prisma ópticoFIGURA 2

Reflexión sobre un prisma en posición frontal zona cubierta

Reflexión prisma frontal descubierto

Reflexión diafragma

Reflexión en el borrador blanco

Reflexión en papel periódico

Reflexión en una hoja bond

2. Posición de los haces de luz incidente y reflejado: Cambia el montaje del experimento conforme a la figura 2. Para esto dobla una

hoja de papel por la mitad y colócala sobre un libro grueso, de modo que la doblez coincida con el borde del libro. El espejo está en la parte inferior de la hoja, coincidiendo con la doblez y el borde del libro.

Conecta de nuevo la caja luminosa (con el diafragma de una rendija en el lado de la lente) a la fuente de alimentación, y colócala sobre la hoja de papel y el libro, como en la figura 2.

Haz que incida oblicuamente sobre el espejo un haz estrecho, de modo que el punto de incidencia sobre el espejo esté unos 2 cm delante de la doblez de la hoja (figura 2).

Observa el haz de luz reflejado en esta mitad de la hoja de papel?. Anota tus observaciones; desconecta la fuente de alimentación y quita la caja

luminosa del papel.

V.- OBSERVACIONES Y RESULTADOS

1.- Direcciones de los haces de luz incidente y reflejado

Angulo de incidencia α

Angulo de reflexión β

60 6020 2045 4575 7530 3015 1550 500 0

FIGURA 2FIGURA 2

Para 60o

Para 20o

Para 45o

Para 75o

Para15o

Para 0o

2.- Posición de los haces de luz incidente y reflejado; visibilidad del haz reflejado:

Papel horizontal Cuando el papel se encuentra horizontalmente formando un solo plano notamos al haz de luz reflejado claramente, es decir, se tenía una visión en toda su longitud tanto del haz incidente como del reflejado.

Mitad de la hija levantadaUna vez que levantamos la mitad de la hoja notamos que el haz reflejado era cortado por el papel (parte levantada), teniendo de esta manera una distorsión en el haz de luz reflejado.Se llego a observar también que a medida de levantamos la hoja el haz de luz también se distorsiona mas.

Mitad de la hoja bajadaCuando bajamos la mitad de la hoja observamos que el haz de luz reflejado había “desaparecido”.De estas 3 experiencias concluimos que tanto el haz incidente como el reflejado se encuentran en un mismo plano.VI.- EVALUACIÓN

1. Compara los valores de los ángulos de reflexión de la tabla 1 con los ángulosβ de incidencia ¿Qué puede comprobar? Formule un enunciado.α

Observando la tabla 1 notamos que el ángulo de incidencia es idéntico al ángulo de reflexión.Cuando un haz de luz incide sobre una superficie lisa (espejo) con cierto ángulo de incidencia respecto a la normal del plano aparece un haz reflejado en el mismo plano formando un ángulo con la normal del plano (llamado ángulo de reflexión) idéntico al incidente.

2. ¿Cómo se refleja un haz de luz que incide sobre el espejo sobre la línea 0 (la normal al plano de incidencia)? ¿Cuáles son en este caso, los ángulos de incidencia y de reflexión?Cuando un haz de luz incide sobre la normal al plano de incidencia el ángulo de incidencia es igual a 0, en este caso se observó que el haz reflejado se encontraba sobre el haz de incidencia con un ángulo de reflexión igual a cero.

3. ¿En qué posición del papel (2da parte del experimento) se ve el haz de luz reflejado con la mayor claridad y en toda su longitud?Se ve en la posición horizontal .El papel al estar a 90 º se ve un reflejo del haz de luz. Pero cuando forma 0º se ve el haz de luz en toda su longitud.

4. ¿Qué conclusión puedes sacar de esto, sobre la posición relativa de los haces de luz incidente y reflejado (y la normal al plano de incidencia)?Cuando la luz llega a la superficie de un cuerpo, parte de la luz se refleja y parte entra en el cuerpo donde puede ser absorbida o transmitida, absorbiéndose siempre una parte de ella mientras lo atraviesa.La cantidad de luz reflejada por un cuerpo depende de: La naturaleza de la superficie (composición, estructura, densidad, color, entre

otras) La textura de la superficie (plana, rugosa, regular, irregular, opaca, pulida, etc.) La longitud de onda de la luz, y de si está o no polarizada. El ángulo de incidencia de la luz sobre la superficie

La reflexión de la luz se puede realizar de dos maneras: reflexión irregular o difusa y reflexión regular o especular.

5. ¿Por qué se puede ver un espejo detrás de una esquina?En presencia de luz, los rayos que inciden sobre la superficie no visible de una esquina, son reflejados por ésta, los cuales al incidir y reflejarse nuevamente, sobre un espejo ayudan a poder observar esta parte no visible para el ojo humano.

6. ¿En qué momento del día y en qué posición del sol se ve brillar la ventana de un edificio lejano, y por qué no en otro momento?Por las tardes, cuando el sol está por “ocultarse”, en ese momento los últimos rayos inciden sobre los vidrios de las ventanas más altas del edificio. Por ejemplo, al mediodía el sol está en su punto más alto y los rayos del sol caen en forma casi perpendicular a la tierra, es por eso que en ese momento una persona “no tiene” sombra.