domingo, 1 de junio de 2014

T.P.: REFRACCIÓN DE LA LUZ



TRABAJO PRÁCTICO: REFRACCIÓN DE LA LUZ – ÁNGULO LÍMITE


Objetivos:
  • Verificar las leyes de la refracción.
  • Determinar cuantitativamente el índice de refracción del agua y el acrílico.

Materiales:
  • Banco óptico
  • Diafragma con una ranura
  • Disco de Hartl
  • Fuente luminosa
  • Lente f = 50 mm
  • hemicilindro de acrílico
  • Soporte para diafragma
  • Soporte para foco y disco
  • Transformador 12V

Fundamento teórico:

 En general, cuando un rayo de  luz  incide sobre la superficie que separa dos materiales transparentes diferentes, parte de él se refleja y la otra la atraviesa. Por ejemplo, cuando la luz que viaja en el aire incide en un material transparente, como el vidrio, se refleja y transmite parcialmente. La dirección de propagación de la luz transmitida es diferente de la dirección de la luz incidente, y se dice que la luz se ha  refractado, excepto en el caso de que el ángulo de incidencia valga 0°.

Procedimiento:

I)                   Primera parte:

a)      Colocar la fuente luminosa sobre el banco óptico e inmediatamente delante la lente f = 50mm.
b)      Colocar el diafragma con una ranura sobre el soporte correspondiente, y éste situarlo a continuación en el banco. (Ajustar la lente  que sobre la ranura se concentre bien la luz).
c)      Colocar el disco de Hartl a continuación.
d)     Sobre el disco, con la cara deslustrada en contacto con él, se coloca el hemicilindro de acrílico, de forma que la superficie diametral coincida con el diámetro 90° -90° y mire hacia la lámpara.
e)      Girar el disco de forma que el ángulo de incidencia varíe entre cero y 90°. (Cuidar que en todo momento el rayo incida justo en el centro del círculo graduado). ¿Qué ocurre con la dirección del haz al incidir en el hemicilindro de acrílico? ¿Cómo es en cada caso el ángulo de refracción con respecto a ángulo de incidencia?
   
f)       Confeccionar una tabla con los valores obtenidos.

α ( ° )
α´ ( ° )
sen α
Sen α´




























                              
g)      Graficar  sen α = f (sen α´).
h)      Determinar a partir del gráfico el índice de refracción del acrílico.

II)                Segunda parte:

a)      Ubicar los materiales como en la primera parte, pero colocando la superficie cilíndrica mirando hacia el foco.
b)      ¿Qué ocurre en este caso con el ángulo de refracción respecto al de incidencia?
Para un cierto ángulo de incidencia, llamado ángulo límite o crítico, el ángulo de refracción es 90°. Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico, la luz no se transmite sino que se refleja. Esta condición se denomina reflexión interna total.
c)      ¿Cuál es el valor del ángulo crítico para el acrílico?
d)     Calcular a partir de dicho valor el índice de refracción del acrílico con respecto al aire.
e)     Comparar los valores obtenidos en ambas partes para el índice de refracción del acrílico. (Cabe señalar, que toda medición experimental está afectada por incertezas)

Conclusión:

GUÍA DE ÓPTICA




INFORMES DE LABORATORIO

 
PAUTAS PARA LA CONFECCIÓN DE LOS INFORMES
DE LOS TRABAJOS PRÁCTICOS: CARACTERÍSTICAS
Y ESTRUCTURA
* El informe debe ser claro, conciso, breve y completo.
* Las ideas deben ser expresadas coherentemente.
* La lectura del informe debe permitir a otro investigador ( en este caso docente, alumno) reproducir la experiencia.
* Los trabajos se presentan en hoja oficio, carta o A4 en forma manuscrita o por computadora en forma prolija.
* La entrega del informe se realiza a la semana siguiente de efectuado el Trabajo Práctico.
* Los gráficos se presentan con lápiz y en hoja milimetrada o a partir del uso de un graficador (por ejemplo el GRAPH).
Para su presentación se sugiere incluir en el informe las siguientes partes:
* Título, autores, materia, fecha de entrega.
* Síntesis: se realiza una breve descripción del contenido del informe. Permite tener una idea anticipada del mismo.
* Introducción: se explica el propósito u objetivo de la experiencia. Se incluye un fundamento teórico que considere aspectos ligados al Trabajo Práctico. Para esto recurrir al material bibliográfico propuesto.
* Diseño experimental: incluye una descripción detallada del procedimiento experimental, los materiales que se utilizan, sus características, como así también esquemas que señalen la disposición de los materiales.
* Resultados y análisis: se detallan las observaciones, mediciones y resultados de la experiencia. Los datos obtenidos se presentan en esquemas, tablas y/o gráficos para facilitar su análisis. Las medidas de todas las magnitudes deben figurar con su correspondiente unidad e incerteza. En los gráficos se debe indicar: la magnitud representada en cada eje, la unidad utilizada y la escala elegida. El análisis de los resultados incluye la observación de los datos volcados a la tabla con el fin de establecer relación entre variables, el análisis de los gráficos puede permitir establecer una función matemática y calcular algún parámetro correspondiente a dicha función.
* Conclusiones: a partir de los resultados obtenidos y su interpretación, se derivan las conclusiones. Para ello tener en cuenta el objetivo del Trabajo Práctico planteado inicialmente.
* Bibliografía: indicar la lista de textos consultados durante la elaboración del informe, según el siguiente orden: autor, título del libro, editorial, lugar y año de edición. En caso de consultar páginas web, indicar dirección. Utilizar la bibliografía sugerida.