Introducción La reflexión suele asociarse al análisis de pensamiento. En el ámbito físico, sin embargo, que se produce en la dirección de una onda o lugar en el espacio que separa dos medios. Lo vuelvan a su medio original
alguna situación a través del la reflexión es una modificación de un rayo. Dicho cambio tiene que hace que la onda o el rayo
Un fenómeno o acción esta que se produce en el campo de la luz y que para entenderlo hay que tener muy presente que dicha luz se caracteriza fundamentalmente porque cuenta con tres propiedades básicas. La primera de ellas es que se propaga en línea recta. La segunda es que se refleja cuando llega a cualquier superficie que sea reflectante y la tercera es que cambia de dirección en el momento que pasa de un medio a otro. Partiendo de esto y haciendo referencia a lo que es el proceso de reflexión de la luz hay que subrayar que que este se se define por el hecho hecho de que cumpla a estrictamente dos principios básicos. En primer lugar el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Y en segundo lugar, termino el que el rayo reflejado incide y la normal se encuentra en un mismo plano que es perpendicular. Dependiendo de las características de la superficie que se encarga de la separación, es posible distinguir entre dos tipos de reflexión de luz. La reflexión especular se produce si la superficie que genera el reflejo es lisa, lo que hace que los rayos que se reflejan sean paralelos a los incidentes. Esta es la reflexión que se desarrolla con un espejo. La reflexión difusa, es cambio ocurre cuando la imagen no logra conservarse, aunque si se puede reflejar la energía. Cuando esto ocurre, los rayos reflejados no resultan paralelos a los incidentes ya que la superficie que refleja tiene irregularidades. Lo que se ve, por lo tanto, no es la imagen, sino una iluminación de la superficie
Objetivos
Determinar la relación existente entre la dirección del haz de luz que incide en un espejo plano y la dirección del haz reflejado Observar y analizar el fenómeno de la luz aire- vidrio Determinar el índice de refracción del vidrio- agua Hallar la velocidad
Marco teórico
Reflexión de la luz Es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar con la superficie de un objeto El fenómeno más evidente de la reflexión en el que se refleja la mayor parte del rayo incidente sucede cuando la superficie es plana y pulimentada.
Reflexión especular: es la que tiene lugar en los espejos, en donde un haz de rayo paralelo después de ser reflejado continúa siendo paralelos. Por esta razón los rayos que provienen del sol y que llegan a un espejo pueden ser proyectados sobre una pared
Reflexión difusa: cuando un haz de rayos paralelos inciden sobre la superficie ordinaria y son reflejados en todas las direcciones Un papel, una pared, la superficie de una mesa difunden la luz y por tal motivo vemos estos objetos.
Ley de la reflexión: cuando un rayo incide sobre una superficie plana, pulida y lisa, rebota hacia el mismo medio, decimos que se refleja y cumple las llamadas “leyes de la reflexión” El rayo incidente forma con la normal un ángulo de incidencia que es igual al ángulo que forma el rayo reflejado con la normal, que se llama ángulo reflejado. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en un mismo plano Ley de Snell: es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción distinto. e1 2
1 =
2
Los ángulos de incidencia e1 y el de refracción e2 son directamente proporcionales a las velocidades de propagación v1 y v2 de la luz en los respectivos medios La ley de Snell se utiliza para determinar la dirección de los rayos de luz a través de los medios de comunicación de refracción con diferentes índices de refracción. Los índices de refracción se usan para representar el factor por el cual la velocidad de un rayo de luz disminuye cuando viaja a través de un medio de
refracción, tales como el vidrio o el agua, en contraposición a su velocidad en el vacío.
Descripción de la práctica
Ubicamos el disco graduado, llamado disco óptico, sobre la hoja de papel como indica el profesor, al momento de la explicación de la experiencia. Situamos el espejo plano en el centro del disco exactamente sobre la línea de la lente conectada a la caja luminosa a la fuente de alimentación. Ubicamos la caja luminosa de forma que el haz de luz estrecho incida en el espejo exactamente en el ángulo de 60°. Tenemos cuidado con el haz de la luz de la caja luminosa incida exactamente en el punto de intersección de las líneas del disco óptico. Leemos el ángulo del haz reflejado. Este es el ángulo P (ángulo de reflexión) entre la línea 0° llamada normal al plano de incidencia y el haz reflejado. Anotamos los valores en la tabla 1, repite este práctica con todos los ángulos incidencia dados en las tablas y otros tres a tu elección. Anotamos todos los valores obtenidos en la tabla. Haz finalmente incidir la luz a lo largo de la línea 0° (la normal al plano de incidencia) y observamos el haz de luz reflejado ¿Qué valor tiene al momento de finalizar cada ángulo? Posición de los haces de luz incidente y reflejado Cambiamos el montaje de la práctica conforme a las instrucciones del profesor. Para esto dobla una hoja de papel por la mitad y colócala sobre el mesón, de tal modo que el doblez coincida con el borde del mesón. El espejo está en la parte inferior de la hoja, coincidiendo con el doblez y el borde del mesón. Conectamos de nuevo la caja luminosa con el diafragma de una línea en el lado del lente a la fuente de alimentación y la colocamos sobre la hoja de papel y mesón. Observamos el haz de luz reflejado. Movemos la otra mitad de la hoja con cuidado hacia arriba en un ángulo de 90° y hacia abajo, sin que el espejo se mueva. Luego nos hacemos la pregunta de que se observa con respecto a la visibilidad del haz de luz reflejado en esta mitad de la hoja de papel. Anotamos las observaciones.
Materiales de la práctica
Caja luminosa halógena Diafragma ½ rendijas Espejo, sobre taco Disco óptico Fuente de alimentación 12V Papel blanco (traída por el estudiante) Cuerpo óptico semicircular Espejo plano Fuente de poder
Observaciones
Las observaciones a tener en cuente para esta práctica fueron las siguientes
El grado de desviación del ángulo refractado se da dependiendo del medio por el que pase Tanto como en la reflexión y la refracción, es necesario que se produzcan en un plano Según el tipo de espejos podremos ver diferentes cambios en los rayos incidentes como una separación, unión o igualdad entre ellos al ser refractados.
Conclusión
Las conclusiones a tener en cuenta en esta práctica fueron las siguientes:
Determinados los índices de refracción, los valores de estos están sujetos al valor del gado refractado o incidente medido La velocidad del rayo seria del índice de refracción medido y usado para calcular en la formula El fenómeno de la reflexión puede ser alterado cambiando la forma de los rayos reflejados dependiendo el tipo de espejos que usemos, sea cóncavo, convexo o plano
Tabla practica Nº 1(A) Reflexión de la luz Angulo de incidencia α 60° 20° 45° 75° 30° 15° 10° 0°
Ángulo de reflexión β 30° 70° 45° 15° 60° 75° 80° 0°
Se observa que los ángulos de incidencia son iguales a los ángulos de reflexión, con esto mencionado anteriormente vamos a que se completen las leyes de la reflexión:
El rayo incidente forma con la normal un ángulo de incidencia que es igual al ángulo que forma el rayo reflejado con al normal, que se llama ángulo reflejado. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en un mismo plano
Refracción de la luz Angulo de incidencia α 60° 20° 45° 75° 30° 15° 10° 0°
Ángulo de refraccion β 35° 15° 30° 40° 20° 10° 5° 0°
Podemos ver en esta tabla de resultado como varían los resultados de esta tabla a comparación de la anterior. Sabiendo que la refracción es el cambio de la dirección y la velocidad que experimenta un rayo de luz al pasar de un medio a otro de diferente naturaleza, debido a las diferentes densidades de los cuerpos,
podemos decir que por esto se debe la variación de resultados entre los ángulos de incidencia escogidos con respecto a los ángulos de refracción medidos. En este caso el rayo de luz paso del medio de aire hacia el vidrio. 1. compare el ángulo de incidencia α con el ángulo de refracción correspondiente. ¿Qué conclusión puede sacar? R/= con respecto a los valores obtenidos se observa que entre menor sea el ángulo de incidencia, mayor será el ángulo de refracción, lo cual quiere decir que el índice de refracción del primer medio es mayor que el del segundo medio.
αgrados 45° 15° 75° 60°
βgrados 30° 10° 40° 35°
Sen α 0.70 0.25 0.96 0.86
Sen β N1 N2 V1 0.5 1 1.4 3x10^5 0.17 1 1.47 3x10^5 0.64 1 1.5 3x10^5 0.57 1 1.51 3x10^5 Índice de refracción del Vidrio
V2 214285.7 204081.6 200000.0 198675.4
E% 9.6 5.16 3.22 2.6
Índice de refracción del Agua αgrados 45° 15° 30° 60°
βgrados 34° 11° 23° 42°
Sen α 0.70 0.25 0.5 0.86
Sen β 0.55 0.19 0.39 0.66
N1 1 1 1 1
N2 1.27 1.31 1.28 1.3
V1 3x10^5 3x10^5 3x10^5 3x10^5
V2
E% 236220.4 4.5 229007.6 1.5 234375.0 3.7 230769.2 2.25
Hoja de cálculos o
Para la primera tabla de resultados (vidrio) n1 =aire , n2=vidrio
o
Para la segunda tabla de resultados (agua) n1 =aire , n2=agua
o
El índice de refracción del aire es 1
o
Porcentaje de error
Valor teórico del vidrio 1.55 Valor teórico del agua 1.33
n1·senθ 1= n2·senθ 2
Porcentaje de error % = valor teórico – valor experimental / valor teórico
Tabla Nº1 N2
1*0.70 / 0.5 =1.4 1*0.25 / 0.17= 1.47 1*96 / 0.64 = 1.5 1* 86 / 0.57 = 1.51
Velocidad
3x10^5*0.5/0.70 = 214285.7 3x10^5*0.17 / 0.25 = 204081.6 3x10^5 * 0.64 / 0.96 = 200000.0 3x10^5* 0.57 / 0.86 = 198675.4
Porcentaje de error
% = 1.55 – 1.4 / 1.55= 9.6 % = 1.55 – 1.47 / 1.55= 5.16 % = 1.55 – 1.5 / 1.55= 3.22 % = 1.55 – 1.51 / 1.55= 2.
Tabla Nº 2 N2
1 * 0.70 / 0.55 = 1.27 1 * 0.25 / 0.19 = 1.31 1 * 0.5 / 0.39 = 1.28 1 * 0.86 / 0.66 = 1.3
Velocidad
3x10^5* 0.55 / 0.70 = 236220.4 3x10^5* 0.19 / 0.25 = 229007.6 3x10^5* 0.39 / 0.5 = 234375.0 3x10^5* 0.66 / 0.86 = 230769.2
Porcentaje de error
% = 1.55 – 1.27 / 1.55= 4.5 % = 1.55 – 1.31 / 1.55= 1.5 % = 1.55 – 1.28 / 1.55= 3.7 % = 1.55 – 1.30 / 1.55= 2.25
LABORATORIO FISICA CALOR ONDAS INFORME N°11 REFLEXIÓN Y REFRACCION
INTEGRANTES Estudiante
Código
GRUPO: ID
DOCENTE: EDUARDO MARTINEZ IGLESIAS
UNIVERSDIAD AUTONOMA DEL CARIBE FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS BARRANQUILLA 08/11/16 - 2
Contenido
1. Introducción …………………………………………………………..………...…3 2. Objetivos ……………………………………………………………………..…….4 3. Marco teórico ………………………………………………………………………5 4. Descripción de la experiencia …………………………………………………....6 5. Materiales……………………………………………………………………….....7 6. Tabla de resultado ……………………………………………………………8-11 7. Grafica ……………………………………………………………..…….………..12 8. Observaciones …………………………………………..…………………….…13 9. Conclusiones………………………………………………...……………… .…..14 10. Respuesta hoja de evaluación……………………………………………........15
Bibliografía
o
(Martínez iglesias & Villamil Agámez, 2014) Manual de laboratorio De Física II
