Experimento 1 Medición de Índices de Refracción

Transcripción

1 Expemeto Medcó de Ídces de Refccó Objetvos Istumet e el lbotoo métodos de medcó de ídces de efccó de sustcs tspetes que puede est e estdo líqudo o sóldo, tles como vdo, luct, gu, glce, etc. Relz u álss de cómo fluye los dfeetes spectos de l medcó e el eo del vlo meddo y popoe mejos l dspostvo expemetl o l método de medcó. Med el ídce de efccó de u sustc tspete dcdo coectmete el eo socdo co dfeetes métodos. Itoduccó Cudo u yo de luz cde e l tefse o fote ete dos medos tspetes pte de l eegí lumos se tsmte y pte se eflej. Desde l tgüedd se sbe que el yo eflejdo se dge e u deccó tl que el águlo de cdec (defdo po el yo cdete y l deccó oml l tefse) es gul l águlo de eflexó (el águlo ete l msm oml co el yo eflejdo) (Hecht, 000): (ve fgu.). Est es l ley de l eflexó. θ = θ (.) Fgu.L geometí de eflexó y efccó 35

2 Es más, se sbe que ls tes deccoes e, cluso, l del yo tsmtdo, so coples; s embgo, l elcó ete l deccó del yo tsmtdo y el yo cdete fue más elusv y hst el sglo XVII se coocó coectmete. Est es l fmos ley de l efccó o ley de Sell. Est ley dce que el cocete de los seos de los águlos de cdec y el de efccó (defdo de gul me, el águlo ete l oml y el yo tsmtdo) es gul u costte que depede del mtel de los medos y (ve fgu.) (Hecht, 000): y se se ( θ ) = = cte. ( θ ) Ls costtes se cooce co el ombe de ídce de efccó y so u medd del gdo de desvcó que sufe u yo l tsmtse de u medo oto medo. Además de lo teo, podemos dec que el ídce de efccó d cuet de u g dvesdd de feómeos e los que l luz es l potgost cetl. Debdo ello, su coocmeto es de fudmetl mpotc p u coecto coocmeto de l óptc, demás de que os pemte cctez mteles. U efecto mpotte es el efecto de eflexó totl te (RTI) que pece cudo >,.e. l luz cde desde el vdo hc el e, y teemos u águlo de cdec θ θ c co (Hecht, 000) t c = se (.) θ (.3) Cudo el águlo de cdec es myo que este vlo, l ley de Sell o se puede stsfce y o hy luz tsmtd... Medcó del ídce de efccó po el método de Pfud. P este método se utlz u plc de cs plels y u láse. Motdo el eglo mostdo e l fgu, l luz poveete del láse cde e u puto de l c esmeld. Al elz esto, l luz es espcd e tods deccoes, e ptcul, hc l ot c po l cul sldá. S embgo, yos que cde est segud c águlos myoes que el águlo cítco seá eflejdos de fom totl te, fomádose sí u cculo oscuo sobe l supefce esmeld (ve l fgu.). Fgu. El método de Pfud 36

3 El ídce de efccó de l plc, v, depedeá del cho de l msm, h, y del dámeto, D, de l mch fomd e l c esmeld, de l sguete fom: D h = + 6 v D (.4) L fom de lz los eoes es como sgue:. Llee l tbl bjo co los vloes meddos de los pámetos D y h.. P cd medcó de los dos pámetos clcule el vlo de, y llee l últm colum de l tbl. Sque el pomedo y eo de estos vloes clculdos del ídce de efccó. No. de Medcó D h Pomedo Eo, σ d d, dd dh Eo e 37

4 3. Clcule los pomedos y eoes de los dos pámetos D y h. Aho, usdo l ecucó de popgcó de eoes d d σ ' = σ ' + σ ' (.5) D h d D d h clcule ls cotbucoes l eo totl de cd uo de los dos pámetos. Llee ls últms tes fls de ls tbls usdo los vloes pomedos de los pámetos D y h. Cuál de los dos pámetos es el más mpotte p l medcó del ídce de efccó? 4. Compe los vloes del ídce de efccó clculdos e ls ptes. y 3. Cuál de estos métodos es mejo p med el ídce de efccó y su eo?.. Medcó de ídce de efccó po ltus petes. Al obsev u moed sumegd deto de u ecpete e dode se teg u líqudo tspete, l pofuddd l que se obsev l moed es dfeete l pofuddd el l que se ecuet sumegd l moed (ve fgu.3). Utlzdo este hecho y l ley de Sell p águlos pequeños, se detem que exste u elcó ete ests pofudddes y el ídce de efccó, y está dd po: = pofuddd el pofuddd pete (.6) e dode es el ídce de efccó eltvo. Fgu.3 El método de pofuddd pete Ptedo de est elcó exste u método p med este ídce de efccó que es como sgue: sobe u hoj de ppel, e l cul se h dbujdo u mc (u puto o u let), se coloc u 38

5 plc de vdo o luct (tspete), y se coloc u mcoscopo mcométco o que teg e su ecodo vetcl u escl e l cul se pued lee dstts poscoes del msmo. Motdo el dspostvo se efocá el mcoscopo sobe l c supeo de l plc y se tomá l lectu de poscó ( L ). Luego se efocá hc l mc tvés de l plc y se tomá uevmete l lectu ( L ). Después de esto se qut l plc y se efoc uevmete l mc peo est vez s l plc tomádose est lectu ( L 3 ). De est fom: Pofuddd el = L L Pofuddd pete = L 3 L (.7) Este expemeto es u ejemplo teeste sobe el álss de los eoes. S escbmos l ecucó p el ídce de efccó como: = (.8) e dode es l pofuddd el y es l pofuddd pete. Clculmos ls devds pcles: e dode se h utlzdo = = = = =. Susttuyedo e l ecucó p l popgcó de eoes: σ + σ 4 = (.9) (.0) σ (.) y se ve que el eo e el ídce de efccó es vesmete popocol, el cho de l plc. Esto sgfc que es mejo utlz u plc más ch p educ el eo fl. Po supuesto, el vlo del ídce de efccó debe se depedete del vlo de. Md el ídce de efccó de u plc de luct y su eo co dos dfeetes vloes de y compe los esultdos p los dos csos..3. Medcó del ídce de efccó po medo de u plc pl plel. Utlze l desvcó de u hz l ps po u plc de luct p med el ídce de efccó de l luct y su eo. Bblogfí Hecht E.J., (000), Óptc, Addso Wesley, Mdd 39