Estudio de la reflexion y refraccion de las ondas electromagneticas
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*ESTUDIO DE LA REFLEXION Y REFRACCION DE LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS.
*Objetivos
- Medir el índice de refracción d e un prisma para ondas electromag néticas en el rango visible (luz) y de microondas.
- Medir el ángulo de reflexión de ondas electromagnéticas
- Medir el ángulo de reflexión to tal cuando un rayo de luz pasa de un medio de mayor índice de refr acción a uno de menor índice de r efracción
*Planificación
La refracción consiste en que una onda cambia su velocidad de prop agación cuando pasa de un medio a otro.
La refracción tiene la cualidad d e cambiar la dirección del rayo i ncidente cuando este incide oblic uo a la superficie de interface q ue separa dos medios con distinto índice de refracción
Donde n1 y n2 son los índices de refracción del primer medio y del segundo medio respectivamente; y •i y •t, son los ángulos de inci dencia y refracción respectivamen te.
Puede observarse que cuando n1n2 el ángulo ?t > ?i. En e ste último caso se observa tambié n que cuando ?i >= ?critico no ex iste rayo refractado, es decir se produce una reflexión total.
*Procedimiento
Parte 1: Indice de refracción de un prisma.
1- Ubique un prisma sobre el disc o graduado de tal modo que el ray o de luz proveniente de la fuente incida normalmente sobre la cara plana del mismo cerciorando que este se mantenga en una dirección recta normal bajo un ángulo de 0 grados.
2- Proceda a girar el disco de mo do que se varíe el ángulo de inci dencia y mida el mismo.
3- Determine el ángulo de refracc ión, apoyado con una regla sobre el prisma, en el borde del disco graduado.
4- Repita los pasos para dos nuev os ángulos de incidencia.
5- Determine en cada caso en índi ce de refracción mediante el uso de la ley de Snell.
Mediciones:
a) ?i= 10º ?t= 7º
b) ?i= 30º ?t= 20º
c) ?i= 50º ?t= 30º
mediante la ley de Snell n1sen ?i= n2 sen ?t
a) obtuvimos n2= 1.42
b) n2 = 1.46
c) n2 = 1.53
Mientras mayor es el ángulo incid ente, el ángulo refractado es men or y el índice de refracción va e n aumento
Parte 3a: Incidencia desde un med io menos denso a otro más denso ( n1<n2)
Parte 3b: Incidencia desde un med io más denso a otro menos denso ( n1>n2).
?i ?t (a) ?t (b)
- - -
0° 0 0
10° 7 14
20° 14 26
30° 20 42
40° 26 60
50° 31
60° 36
70° 70
80° 41
90° 0
*Conclusiones
En el desarrollo de esta experien cia, donde medimos el ángulo refl ectado y refractado, obtuvimos qu e el ángulo critico se encuentra entre 40º y 50º, siendo 45º la me dida de este ángulo.
Parte 4: Reflexión y refracción d e microondas.
Reflexión y refracción de Microon das
?i = 20º
?t = ?i + ? = 20º + 8º = 28º
Ley Snell para sacar el índice de refracción del estireno para las microondas
n2 = 1
?i = 20º
?t = 28º
n1 = 1.37
El índice de refracción del estir eno para microondas nos dio 1.37.