INGENIERIA MECANICA FISICA MODERNA
LABORATORIO DE FISICA MODERNA- GRUPO
TEMA: Medición de la longitud de onda de la luz y comprobaciones de las propiedades de la onda de agua. PRACTICA N°
FECHA
INTEGRANTES
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27/10/2017
Byron Eduardo Sigchi
[email protected] [email protected]
TIEMPO: 2hr
FIRMA
RESPONSABLE: Ing Osmani Ordoñez I. Resumen.
Es de suma importancia en la física comprender y aplicar correctamente el tema de las propiedades de una onda de agua gracias a una cubeta de ondas la cual muestra la forma de onda muy claramente, y con un generador de luz podemos observar cada una de los colores y gracias a eso podemos medir y comprobar que si cada uno de sus colores está dentro del rango establecido de medición.
II. Introducción. El experimento realizado nos muestra de manera práctica la forma mediante la cual podemos ver la onda de agua atreves de una cubeta de ondas del laboratorio y un generador de onda de luz. Se presenta también un marco teórico que explica muy claramente los conceptos fundamentales que necesitamos comprender para la realización del experimento. De la misma manera se muestran esquemas que ilustran y facilitan la comprensión de cada una de las explicaciones que se ofrecen.
III. Objetivos. Objetivo General Comprobar si las mediciones de la onda de luz están dentro del rango establecido.
Objetivos específicos
Reconocer cada una de las ondas de agua. Visualizar los colores de la onda de luz.
IV. METODO El método teórico-práctico fue el utilizado en esta práctica pues se realizó una investigación detallada del tema para proceder a establecer los parámetros del experimento de onda de luz y agua. establecer mediante cálculos y prácticos los objetivos planteados.
V. EQUIPO-MATERIALES.
Agua. Cubeta de ondas. Generador de ondas de luz. Flexómetro.
VI. MARCO TEÓRICO
Fenómenos ondulatorios mecánicos Son los efectos y propiedades exhibidas por las entidades físicas que se propagan en forma de onda.: 1
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Ilustración 1 Fenómenos ondulatorios
Reflexión: tiene lugar cuando una onda choca con la superficie de un medio que no puede ni absorberla ni transmitirla. Se cumple que el ángulo de incidencia y de reflexión son idénticos. Refracción: es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro. Se debe a la diferencia en la velocidad de propagación de la onda en ambos medios. Cada medio está caracterizado por un índice de refracción. Difracción: fenómeno debido a la desviación de la propagación rectilínea de un rayo de luz en un medio homogéneo, cuando atraviesa una abertura o pasa por puntos próximos a un objeto opaco. La superposición en un punto de los rayos así desviados da lugar a variaciones de la intensidad, produciendo máximos y mínimos cuya distribución depende de la forma de la abertura o del objeto opaco. Interferencia: resultado de la superposición de dos o más ondas. Puede ser constructiva o destructiva.[1] Onda de luz
La luz es la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz es considerado como parte del campo de las radiaciones conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible. La luz, como todas las radiaciones electromagnéticas, está formada por partículas elementales desprovistas de masa denominadas fotones, cuyas propiedades de acuerdo con la dualidad onda corpúsculo explican las características de su comportamiento físico. Se trata de una onda esférica. [2]
Ilustración 2 ondas de luz
VII.
DESARROLLO DD LA PRACTICA
Para poder realizar nuestra practica necesitamos un generador de ondas
2
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Imagen 1 Generador de ondas de agua (Laboratorio de la UPS)
una vez armado nuestro generador observamos cómo se genera una onda de agua y cada uno de sus fenómenos de onda. En el caso de reflexión observamos como una onda choca contra un elemento y al regresar tiene el mismo ángulo podemos observar en la Imagen2
Imagen 2 Onda de reflexión.
La refracción como se muestra en la Imagen 3 es cuando una onda cambia de medio y su ángulo cambia.
Imagen 3 Onda de refracción.
La difracción es cuando una onda pasa por una abertura o pasa por puntos próximos a objetos opacos como podemos observar en la Imagen 4.
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Imagen 4 onda de difracción.
El ultimo fenómeno realizado en la práctica es interferencia que es una superposición de una onda o más observemos en la figura 5
Imagen 5 onda de interferencia.
En la segunda parte de la práctica utilizamos un generador de ondas de luz
Imagen 6 Generador de ondas de luz (Laboratorio de la UPS)
En esta práctica realizada observamos cada uno de sus colores lo cual nos permitió que realicemos cada una de las medidas para analizar si estaba dentro del rango establecido.
Ilustración 3 espectro de un generador de onda de luz
=
=> √ + 4
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= 93 = 0,93 = = 1,666710−
= COLOR Rojo Naranja Amarillo Verde Celeste Azul Violeta
Longitud entre ondas del mismo color “2y”(m) 0.745 0.705 0.674 0.642 0.607 0.565 0.496
Longitud entre ondas y máximo central y(m) 0.3725 0.3525 0.337 0.321 0.3035 0.2825 0.248
Tabla 1 Datos medidos en el laboratorio de la universidad
Con los datos obtenidos en el laboratorio podemos calcular la longitud de cada uno de nuestros colores y podemos ver si está dentro del rango longitud que esta establecido.
Longitud de onda color rojo
=
0,3725 ∗ 1,666710− √ (0,3725) + (0,93)
= 6.1910− = 619 Longitud de onda color naranja
=
0.3525 ∗ 1,666710− √ (0,3525) + (0,93)
= 5.9010− = 590 Longitud de onda color amarillo
=
0,337 ∗ 1,666710− √ (0,337) + (0,93)
= 5,6710− = 567 Longitud de onda color verde
=
0,321 ∗ 1,666710− √ (0,321) + (0,93) 5
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= 5,4310− = 543 Longitud de onda color celeste
0,3035 ∗ 1,666710− = √ (0,3035) + (0,93) = 5,1710− = 517 Longitud de onda color azul
=
0,2825 ∗ 1,666710− √ (0,2825) + (0,93)
= 4,8410− = 484 Longitud de onda color violeta
0,248 ∗ 1,666710− = √ (0,248) + (0,93) = 4,2910− = 429
Comprobación de la longitud de onda si está dentro del rango establecido Color
Longitud de onda [nm]
Longitud de onda calculada [nm]
Rojo
625 -740
619
Naranja
590 – 625
590
Amarillo
565 – 590
567
Verde
520 – 565
543
Cian (celeste)
500 – 520
517
Azul
450 – 500
484
Violeta
380 – 430
429
Tabla 2 comprobación de rango de ondas establecidas y calculadas
VIII. CONCLUSIONES En la práctica realizada observamos cómo se genera una onda de agua ya que también la hemos visto en la vida real por ejemplo en un charco de agua, se puso en practica cada uno de sus fenómenos de onda. 6
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Observamos que al momento de tomar las mediciones de la longitud entre dos colores iguales se tiene que saber diferenciar muy bien los colores por lo que si no se lo hace con cuidado al momento de calcular la longitud de onda no estaría dentro del rango que está establecido como ejemplo tenemos el color rojo de nuestra practica el cual no está dentro del rango. Para realizar la práctica del cálculo de ondas de luz se tiene que tener el equipo necesario ya que sin estos instrumentos no sería posible ver las ondas directamente. IV. BIBLIOGRAFÍA [1] E. J. F. y. M. Alonso, Fisica Moderna, La editorial, 2010. [2] P. Dirac, «ondas de luz magneticas,» 2006. X. BIOGRAFÍA Byron Sigchi, nació en Cuenca el 11 de febrero de 1996. Realizó sus estudios primarios en la Escuela “Benigno Astudillo”, obtuvo su título de Bachiller en administración en sistemas en el Colegio “Cesar Andrade y Cordero”, actualmente se encuentra estudiando
en la Carrera de Ingeniería Mecánica en la Universidad Politécnica Salesiana.
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