LABORATORIO DE ONDAS Y CALORPrctica de Laboratorio N 7NATURALEZA, LEY DE LA DISTANCIA,RELE!ION DE LA LUZ"INOR#EINTE$RANTES DEL $RUPO% Taboada Sara, Omar Saldivar Ortiz, Richard.$r&'o% C14 1 - B#e(a N )Pro*e(ora% Silvia Espinoza Sur!zec+a de rea,i-aci./% "# d! $ovi!mbr! d! %"14ec+a de e/tre0a% 14 d! $ovi!mbr! d!l %"141234 5 IIIntroduccinEl hombre siempre se ha preguntado qu es la luz. En el intento de responder esta cuestin ha desarrollado diferentes teoras, que se han ido elaborando para interpretar la naturaleza de la luz, hasta llegar al conocimiento actual. Para explicar la naturaleza de la luz, los flsofos de la antigua Grecia propusieron algunas teoras en las que sta se confunda con el fenmeno de la isin.!eg"n decan los pitagricos, la luz proceda de los ob#etos que se ean $ que al llegar al o#o produca el efecto de la isin. En cambio, Euclides $ los platnicos sostenan que lasensacin isual se produce cuando los %haces oculares% eniados desde los o#os chocan con los ob#etos $ permite erlos. Podra resumirse la idea de los platnicos acerca de la isin diciendo& '(#os que no en, luz que no existe). *e esta manera las actiidades planteadas tienen relacin con la posibilidad de indagar en los diersos elementos $ fenmenos que la luz puede e#ercer sobre nosotros $ sobre nuestra realidad. su propia realidad al erse inserta en la naturalidad.+a re,exin de luz, son ra$os de luz re,e#ados en una superfcie. Estos ra$os se denominan incidentes $ los que salen de la superfcie, re,e#ados+a re,exin de luz es un fenmeno ptico de gran importancia, la re,exin de luz hace posible que podamos percibir muchos de los ob#etos a nuestro alrededor.-eremos en este laboratorio como se presenta la re,exin en diferentes materiales $ diferentes condiciones, analizaremos su comportamiento $ trataremos de descifrar las le$es que rigen la re,exin de la luz.Objetivos:./omprobar experimentalmente la ariacin de fuentes luminosas alimentadas 0/ $ */../omprobar experimentalmente que la intensidad de una onda luminosa disminu$e con el cuadrado de la distancia ala fuente luminosa.Fundamento Terico+a elocidad de una onda electromagntica es el productodesufrecuencia$sulongituddeonda. Enel aco, laelocidad es la misma para todas las longitudes de onda. +aelocidad de la luz en las sustancias materiales es menorqueenel aco, $araparalasdistintaslongitudesdeonda1 este efecto se denomina dispersin. +a relacin entrelaelocidaddelaluzenel aco$laelocidaddeunalongitud de onda determinada en una sustancia se conocecomo ndice de refraccin de la sustancia para dichalongitud de onda. El ndice de refraccin del aire es 2,33345$ apenas ara con la longitud de onda. En la ma$ora de lasaplicaciones resulta sufcientemente preciso considerar quees igual a 2.+as le$es de re,exin de la luz suelen deducirse empleandola teora ondulatoria de la luz introducida en el siglo 6-77 porel matem8tico, astrnomo $ fsico holands /hristiaan9u$gens. El principio de 9u$gens afrma que todo punto deunfrentedeondainicial puedeconsiderarsecomounafuente de ondas esfricas secundarias que se extienden entodas las direcciones con la misma elocidad, frecuencia $longitud de onda que el frente de onda del que proceden./onellopuededefnirseunnueofrentedeonda queenuelelasondassecundarias. /omolaluzaanzaen8ngulo recto a este frente de onda, el principio de 9u$genspuede emplearse para deducir los cambios de direccin dela luz.!i unra$odeluzquesepropagaatrasdeunmediohomogneo incide sobre la superfcie de un segundo mediohomogneo, parte de la luz es re,e#ada $ parte entra comora$o refractado en el segundo medio, donde puede o no serabsorbido. +a cantidad de luz re,e#ada depende de larelacin entre los ndices de refraccin de ambos medios.En la fgura 2 emos un plano de incidencia que se defnecomo el plano formado por el ra$o incidente $ la normal :esdecir, la lnea perpendicular a la superfcie del medio; en elpuntodeincidencia. El 8ngulodeincidenciaesel 8nguloentre el ra$o incidente $ la normal. +os 8ngulos de re,exin$ refraccin se defnen de modo an8logo.Materiales y equipos de trabajo./omputadora personal con programa *ata !tudio instalado.7nterface .!ensor luz.?uentes luminosas.@eglaEVALA!I"# $E %E&LTA$O&'EnestelaboratorioABChicimoslanaturaleza, le$deladistancia, re,exin de la luz.El primer pasofuearmar el monta#epropuestoparaellaboratorio, queconsistaenunsensor luminosoenunextremo la regla $ al lado la linterna.7magen monta#e propuesto+uego colocamos los datos obtenidos al programa P0!/(/0P!(, los datos obtenidos corresponden a la intensidad sel tiempo, que con a#uste sinusoidal nos arro#a la siguientegr8fca.Grafca 7ntensidad s Diempo.*espus colocamos la linterna perpendicularmente a la regla $ conforme aanza la distancia del sensor con la luz, eremos como la intensidad de esta disminu$e.+lenamos nuestra tabla en el programa P0!/( /0P!(, en este caso la gr8fca a llenar ser8 distancia s intensidad, con un a#uste cuadr8tico inerso, nos tiene que dar una cura, que seEala que a ma$or distancia, la intensidad disminu$e.Grafca. *istancia s 7ntensidad?inalmente con los mismos datos registrados anteriormente, hacemos una nuea gr8fca, pero en lugar de colocar distancia colocaremos su respectia inersa $ con un a#uste lineal nos dar8 una recta $ una pendiente, la pendiente nos ser8 mui "til para poder hallar la potencia respectia.Grafca. 7nersa de la distancia s intensidad!O#!L&IO#E&:./omprobamos experimentalmente la ariacin de fuentes luminosas alimentadas 0/ $ */./omprobamos experimentalmente que la intensidad de una onda luminosa disminu$e con el cuadrado de la distancia a la fuente luminosa /uando un haz luminoso , que se propaga en un medio homogneo, llega a la superfciede separacin de dos medios transparentes, por e#emplo , aire $ idrio, una parte de luz retorna al medio de procedencia : luz re,e#ada;, $ la otra penetra al segundo medio, experimentando una desiacin $ cambio de elocidad : luz refractada;, Parte de esta luz refractada es absorbida, con lo disminu$e gradualmente su densidad luminosa,emergiendo fnalmente el resto : luz transmitida ;.(I(LIO)%AFIA: 7nstituto !uperior Decnolgico :432F;.Fsica: Ondas en una cuerda. +ima, Per"& DE/!ispaces.comIfleIieJI.pdf. PeEas, K :433L;. Ondas y el sonido [en lnea]. Hxico. @ecuperado el 4G de Ha$o, de&http&IIJJJ.profesorenlinea.clIfsicaI!onido(ndas.htm.