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LEYES DE LA REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN- LEY DE SNELL.
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
RESUMEN.
En este trabajo se realizará las mediciones de los
ángulos de incidencia y refracción de la luz en la
interface con respecto a la normal, utilizando para ello
parámetros geométricos y razones trigonométricas.
Todo esto con el objeto de calcular el índice de
refracción del segundo medio, haciendo uso de la ley
de Snell.
ADSTRACT
In this work we perform measurements of the angles of incidence and refraction of light at theinterface with respect to normal, using geometricand trigonometric parameters. All this in order tocalculate the refractive index of the second half, using Snell's law.
KEY WORDS
Reflection, refraction, angle of incidence, diff
raction
INTRODUCCIÓN
Cuando un rayo luminoso incide sobre la superficie de
separación entre dos medios transparentes
homogéneos e isótropos, una parte del rayo incidente
se refleja y se queda en el medio de dónde vino y la otra
parte se transmite al otro medio. La parte del rayo que
se refleja se conoce como rayo reflejado y la parte del
rayo que se trasmite recibe el nombre de rayo
trasmitido. Con base en la información obtenida en el
fenómeno descrito anteriormente y de la medición de
los ángulos de incidencia y refracción mostrados en la
figura 1. Podemos calcular el índice de refracción del
segundo medio.
MARCO TEORICO.
Ley de Snell.
Consideremos dos medios caracterizados por índices de refracción y separados por una superficie S. Los rayos de luz que atraviesen los dos medios se refractarán en la superficie variando su dirección de propagación dependiendo del cociente entre los índices de refracción y .
Para un rayo luminoso con un ángulo de incidencia sobre el primer medio, ángulo entre la normal a la superficie y la dirección de propagación del rayo, tendremos que el rayo se propaga en el segundo medio con un ángulo de refracción cuyo valor se obtiene por medio de la relación:
Conocida como la ley de Snell.
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
Figura 1*. Rayo de luz incidente, reflejado y transmitido con sus
ángulos respectivamente. El resto del diagrama es autoexplicativo.
Se hizo incidir un haz de luz en el medio 2, parte del rayo fue reflejado y se tomaron las distancias expuestas en la figura 1; el primer medio fue el aire el cual teóricamente sabemos que posee un índice de refracción menor al del segundo medio, razón por la cual la velocidad de propagación de la onda electromagnética en él, es mayor con base en la
relación:
Así mismo se tomó la longitud de los “catetos” usando papel milimetrado y otras herramientas.
CALCULOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.
Con base en los datos expuestos en la figura 1 calculamos los ángulos de incidencia y refracción:
Tan 01 = , 01 = 21.8°.
Tan 03 = , 03 = 15.7°.
Con en la ecuación 1:
Como ni = 1; resulta:
El índice de refracción del segundo medio es 1,37.
Como era de esperarse .
Una consecuencia de esto es que: V1>V2 (la velocidad de la luz en el medio 1 sea mayor que en el medio 2).
Como lo probaremos a continuación usando la ecuación 2.
*No está a escala real.
CONCLUSIONES.
El índice de refracción del agua es mayor que el del aire.
El error del índice de refracción del agua obtenido en de laboratorio fue de solo el 3%.(nagua =1.33)
La velocidad de la luz en el aire es mayor que en el agua.
BIBLIOGRAFIA.
1. Sear, F. Zemansky, M, Young, H. y Freedman, R
Física Universitaria vol.2 9ª edición, addison –
Wesley Longman, México 1999.
2. Guia del laboratorio de física Physical science
commite, Reverte, Madrid 1972.
3. Hecht-Zajac E.U.A © 1974, edición en español,
Pág: 1; 66-68.
