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Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Lab de física IV PRACTICA NUMERO-3 HOMERO MORALES CARRILLO Nombre: Jose Luis Estrada Montoya Matricula: 1902677 Fecha: 23 de febrero de 2021 Introducción En esta práctica 3 como vimos en el video reproducido por el maestro veremos los datos y llenaremos la tabla sobre la refracción de la luz… Hipótesis En esta práctica 3, en el video se vieron dos experimentos ya sea del aire al semicírculo como del semicírculo al aire, que hay una diferencia como que una el ángulo de incidencia si se refracta, y en otro se hace un efecto llamado reflexión total, que aquí es cuando el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo limite no se produce refracción. Marco teorico. ¿Qué es el fenómeno de la refracción de la luz? La refracción es el fenómeno por el cual la luz que se propaga en forma de onda cambia de velocidad al pasar de un medio material a otro distinto, por ejemplo, cambiar del aire al agua. El estudio de fenómenos asociados a la luz ha sido estudiado a lo largo de los años. En el siglo III a.C Euclides ya publico las leyes de Reflexión usando espejos o superficies pulimentadas. Hasta el siglo XVII donde Alhacen, científico árabe, considero el padre de la óptima moderna publico siete volúmenes sobre la refracción y flexión en lentes. Pero no fue hasta los años 1961 con el científico Snel y 1926 con Descartes que se descubrieron la misma ley mediante disantos métodos. Esta se usa para calcular el ángulo de refracción de la luz cuando esta atraviesa la superficie de separación entre un medio y otro distinto, es decir, con índice de refracción distinto. ¿Cuándo se produce la refracción de la luz? El cambio de dirección que se produce es debido a la distinta velocidad con la que se propaga la luz en cada uno de los medios. La refracción se produce solo si se cumple que la onda incida oblicuamente en la superficie de separación y si tienen índices distintos. Otros casos comunes donde se producen este tipo de fenómenos son cuando vemos un arcoíris. La refracción de la luz también se produce en los espejismos son un caso muy extremo de refracción al que se le denomina reflexión total. La onda de luz atraviesa varias capas de aire a distinta temperatura donde los índices de refracción en cada capa son distintos entre sí. Por ejemplo, la velocidad de la luz en el vacío es de 300.000 km/s, mientras que en el aire es ligeramente inferior, y en el agua está por debajo de ambas: cerca de 250.000 km/s. El índice de refracción se calcula al relacionar la velocidad de la luz en el vacío con la velocidad de la luz en el medio. Pero, más allá de la teoría, te invitamos a realizar este experimento en casa y descubrir por tu cuenta el ‘misterio’ de la refracción de la luz. Procedimientos y resultados. N1 1 2 N2 1 10 7 1.42 1 20 14 1.41 1 30 20 1.46 1 40 26 1.47 1 50 32 1.45 1 60 37 1.44 N1 1 2 N2 1.79 5 9 1 1.51 20 31 1 1.51 30 49 1 1.49 35 59 1 1.5 40 75 1 0 45 Nula 1 Conclusion Concluir acerca de la forma en que se comporta el rayo de la luz en la superficie entre los dos medios. Describa hacia donde se desvía el rayo de luz (se acerca o se aleja de la normal), para cada caso: En el primer caso que se brinda del aire al semicírculo porque en esa superficie se ve correctamente hacia el medio y se refracta naturalmente ese rayo de luz así que se acerca de lo normal Formule la ley de la refracción de la luz, a partir de los resultados que obtuvo en los experimentos anteriores. ¿Como puede introducir la magnitud índice de refracción? Como lo que se pudo observar en base al uso de la formula brindada en la ley de Snell, puede ser recíprocamente buscando conforme a los datos que se nos brinda siempre será adimensional y mayor que la unidad, es una constante característica de cada medio. Proponga una forma de determinar el índice de refracción del acrílico del semicilindro. Determine esta magnitud y compruebe si su valor es cercano al reportado en las tablas del libro de texto. ¿Podría decir cuál es la velocidad de la luz en este material? Conforme al uso de la ley de Snell, es simplemente sustituir los datos que tenemos y así obtener ese índice de refracción tan solo sabiendo ese índice del medio Para el caso cuando la luz incide desde el acrílico al aire, ¿Cómo describe el comportamiento del rayo refractado? ¿Qué nuevo fenómeno tuvo lugar en este caso? ¿Conoce el nombre de este fenómeno? ¿Qué relación tiene con las fibras ópticas? Pues el efecto que otorga este caso del acrílico al aire se ve la reflexión total tiene muchos usos extendidos en fibras ópticas por ejemplo el uso amplio de telecomunicaciones y en la medicina ¿Por qué el objeto de acrílico se construyó en forma de semicilindro? ¿Puede explicar esto a partir de los resultados experimentales? Se construyo de esta manera por el hecho de que te permite ver el rayo de incidencia y refractado con una mayor claridad e incluso para elaborar la tabulación. Además del rayo refractado, ¿observo algún otro rayo que sale de la superficie de separación entre el acrílico y el aire? ¿Qué rayo es este y que ley cumple? En este caso en el video de la práctica no se observó algún rayo que sea de la separación.
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