Practica 3 - Lab Fisica 4 - Gera Torres (5)

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
 FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
LABORATORIO DE FÍSICA IV
PRÁCTICA # 3
ESTUDIO DEL FENÓMENO DE REFRACCIÓN DE LA LUZ
BRIGADA 106
 
FECHA:
 SAN NICOLÁS DE LOS GARZA, N.L. A 18 DE FEBRERO DE 2022
MARCO TEÓRICO
La refracción es el cambio de dirección y velocidad que experimenta una onda al pasar de un medio a otro con distinto índice refractivo. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos.
Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro se produce un cambio en su dirección debido a la distinta velocidad de propagación que tiene la luz en los diferentes medios materiales.
Por lo general cuando la luz llega a la superficie de separación entre los dos medios se producen simultáneamente la reflexión y la refracción.
Si la luz pasa de un medio más rápido a otro más lento (por ejemplo del vacío al vidrio), el ángulo de refracción es menor que el de incidencia. 
Si pasa de un medio de mayor índice de refracción a otro con menor índice de refracción (por ejemplo del diamante al vacío), el ángulo de refracción es mayor que el de incidencia. 
En éste último caso, si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite no se produce refracción, sino lo que se denomina reflexión total.
El fenómeno de la reflexión total permite que podamos canalizar la luz a través de pequeños tubos de diferentes sustancias que se denominan fibras ópticas. Las fibras ópticas se utilizan en muchos campos de la ciencia y de la tecnología.
El fenómeno de la refracción se rige por la llamada ley de la refracción o ley de Snell:
n1 sen i = n2 sen r
n1 = índice de refracción del medio del que procede
i = ángulo de incidencia
n2= índice de refracción del medio en el que se refracta
r = ángulo de refracción
HIPÓTESIS
Tomando en cuenta la investigación realizada, lo que sucederá será que al hacer las mediciones con el semicilindro de acrílico, el ángulo de refracción cambiará con respecto del ángulo de incidencia, ya que la luz estará pasando de estar en el aire a pasar por un objeto de material de acrílico y volver a salir por el otro lado.
Si la luz pasa por la parte plana del semicilindro, el ángulo de incidencia será mayor que el ángulo refractante ya que pasaría primero por su lado más completo y denso. Justo lo contrario pasaría si la luz entrara por la parte curva, ahora el ángulo de incidencia sería menor al ángulo de refracción haciendo uso de la misma lógica.
MEDICIONES DEL REPORTE
Ángulo de incidencia – Ángulo de refracción
	Acrílico (Parte plana)
	Acrílico (Parte curva)
	0º - 0º
	0º - 0º
	10º - 5º
	10º - 13º
	20º - 10º
	25º - 37º
	40º - 25º
	35º - 56º
	55º - 35º
	50º - 48º
	70º - 40º
	60º - 58º
	80º - 42º
	80º - 78º
Las últimas tres mediciones de la parte curva del acrílico no se toman en cuenta ya que los ángulos de refracción resultantes son menores al ángulo de incidencia y no ocurre correctamente la refracción, lo cual contradice la secuencia de las primeras mediciones.
CÁLCULOS Y MAGNITUDES
Sen (<i) – Sen (<rc)
	Acrílico (Parte plana)
	Acrílico (Parte curva)
	0 – 0
	0 – 0
	0.17 – 0.08
	0.17 – 0.22
	0.34 – 0.17
	0.42 – 0.60
	0.64 – 0.42
	0.57 – 0.82
	0.81 – 0.57
	
	0.93 – 0.64
	
	0.98 – 0.66
	
Sen (<i) / Sen (<rc)
	Acrílico (Parte plana)
	Acrílico (Parte curva)
	0.17 / 0.08 = 2.125
	0.17 / 0.22 = 0.77
	0.34 / 0.17 = 2
	0.42 / 0.60 = 0.7
	0.64 / 0.42 = 1.52
	0.57 / 0.82 = 0.69
	0.81 / 0.57 = 1.42
	No resulta ser el mismo valor para los dos casos porque los ángulos de refracción de la parte plana difieren a los de la parte curva.
	0.93 / 0.64 = 1.45
	
	0.98 / 0.66 = 1.48
	
CONCLUSIÓN
La refracción es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz cuando pasa de un medio transparente a otro también transparente. Y en la elaboración de la práctica esta afirmación no fue la excepción; el rayo de luz se alejó con una gran diferencia con respecto a la normal en algunas mediciones en los dos casos. Este cambio de dirección está originado por la distinta velocidad de la luz en cada medio.
Para introducir la magnitud del índice de refracción del acrílico se necesita hacer la división de la velocidad de la luz en el vacío que es de 300,000 km/s entre la velocidad de la luz en el medio el cual es el acrílico según una fuente en Internet es de 47,634 km/s, dando como resultado 6.29, siendo una menor velocidad comparada con la del aire.
Cuando la luz incide desde el acrílico al aire, el rayo refractado terminaba con un ángulo mayor al incidente y mientras este más aumentaba la diferencia era cada vez mayor.
Solamente que en este caso al final las mediciones terminaban dando resultados contradictorios, como que el ángulo de refracción terminaba siendo 2º menor al ángulo de incidencia, sin mencionar que aparecía más de un solo rayo refractado; su posible relación con las fibras ópticas es que la línea extra era demasiado fina.
Al objeto de acrílico se le dio forma de semicilindro posiblemente porque al momento de hacer las mediciones y compararlas, esta forma hacía que se comprobara de una manera más precisa la ley de la refracción de la luz.