Informe de Ondas elecromagneticas
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Laboratorio Ondas
Electromagnéticas. Informe N°1Refracción de OndasElectromagnéticas.
Alumnos: Arnold
Lisperguer Escobar.
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rofesor: Ricardo !ustos lacencia.
A"udante: #erson $ontreras.
Ob%eti&os
1. 'edir el (ndice de refracción de un prisma para ondaselectromagnéticas en el rango de &isible de )lu*+ microondas.
,. 'edir el -ngulo de ree/ión total0 cuando un ra"o de lu* pasa deun medio de ma"or (ndice de refracción a uno de menor (ndice
de refracción.
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'ateriales.
ara la acti&idad ue se reali*ó en el laboratorio.
1. !anco óptico.
,. 2abla " base del ra"o.
3. 4isco graduado.
5. Lente cil(ndrico.
6. 7uente de lu*.
8. orta re%illa.
9. Re%illa.
. Espe%o de ra"os ópticos.
'onta%e.
;e colocaron las re%illas de manera de obtener un solo ra"o de lu*0 el
goniómetro se situó a una distancia de 16 cm de la fuente de lu* de
manera ue se pudiera obser&ar el ra"o con la ma"or intensidad posible
" se alineó0 %unto con la fuente0 para ue el <a* de lu* pase %usto por el
centro. 7inalmente se situó el prisma sobre el centro del goniómetro0 con
la super=cie plana mirando <acia la fuente )para obser&ar la refracción+
" luego con la super=cie con&e/a )para obser&ar la ree/ión total
interna+. osteriormente se <i*o rotar en distintos -ngulos para obser&ar
el fenómeno.
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Introducción 2eórica.
$onceptos $la&es
a+ Ley de snell:
La ley de Snell es una fórmula utili*ada para calcular el -ngulo
de refracción de la lu* al atra&esar la super=cie de separaciónentre dos medios de propagación de la lu* )o cualuier ondaelectromagnética+ con (ndice de refracción distinto. El nombrepro&iene de su descubridor0 el matem-tico <olandés >illebrord;nel &an Ro"en )16?@18,8+. La denominaron ;nell debido a suapellido pero le pusieron dos l por su nombre >illebrord el cuallle&a dos l.
b+ Angulo crítico: Nos permiten &er el campo eléctrico de formagr-=ca0 estas l(neas apuntan en la misma dirección ue el &ectorcampo eléctrico. 'ientras ma"or la densidad de l(neas en una
super=cie0 mas es la intensidad del campo eléctrico.
c+ Refexión total interna: Bn ra"o de lu* propag-ndose en unmedio con (ndice de refracción incidiendo con un -ngulo sobre
una super=cie sobre un medio de (ndice con puede
ree%arse totalmente en el interior del medio de ma"or (ndice derefracción. Este fenómeno se conoce como ree/ión interna total o-ngulo l(mite " se produce para -ngulos de incidencia ma"ores
ue un &alor cr(tico
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lanteamiento de Cipótesis o 4esarrollo del
laboratorio.
'ediciones.
Rotando el goniómetro. Bse cada uno de los -ngulos de incidenciamostrados en la tabla.
A continuación reali*amos una tabla con los &alores de los -ngulosincidente " refractado " la e&aluación de la función seno de dic<os-ngulos. Los -ngulos est-n en grados " la e&aluación de la función senoes apro/imada.
#irando el goniómetro desde ?° <asta 5?° se obser&ó lo siguiente:
? ? ? ? ? ?1? 6 16 ?.,8 ?.19 ?.86,? 1? 3? ?.6 ?.35 ?.83? ,? 6? ?.99 ?.6 ?.865? 3? 9? ?.D5 ?.85 ?.853 , 51 ?.8 ?.98 1
Por lo tanto ocupamos por el método de los promedios:
;abemos por la le" de ;nell ue :
n1 sin θ = n2 sin ϕ " ue n1 10 luego:
sin θi = n2 sin θt => n2 = sin θi / sin θt
4ado ue al gra=car sin θi &ersus sin θt obtu&imos casi una l(nea
recta0 podemos decir ue la pendiente de dic<a recta corresponde a n2,
por lo ue podemos utili*ar el método de los promedios mó&iles0 ueconsiste en la media aritmética de los datos0 para luego utili*ar esos&alores en la Le" de ;nell.
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)F sin θt)/ 10 = )?G?016G?0,,G?03?G?05?G?06G?069G?08,G?.88G1+ H1? ?.55,
)F sin θi)/ 10 = )?G?019G?035G?06G?085G?098G?08G?0D3G?0DG1+ H
1? ?.81
7inalmente:
n2 = sin θi / sin θt ?.81 H?.55, 1.3DEl (ndice de refracción obtenido por el método de los promedios mó&ileses apro/imadamente 1.5?.
Al igual por el método de gráco:
Al tra*ar una l(nea recta ue pase por la ma"or cantidad de puntos en
el gr-=co de los senos de los -ngulos0 podemos calcular el (ndice de
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refracción del prisma acr(lico semicircular a tra&és de la pendiente de
esta recta0 utili*ando cualuier par de puntos ue pasen por esta.
;abemos ue la e/presión de una recta es " m/ Gb0 donde b es el
intercepto con el e%e ue en este caso es ? " m es la pendiente0 para
nosotros n2.
La pendiente se obtiene mediante la siguiente e/presión: m
$onclusión.
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En conclusión0 al aplicar los métodos teóricos sobre la propagación deun ra"o luminoso comprobando ue est- cambia cuando la lu*encuentra una super=cie " ue lle&arlos a practica como lo reali*amosen el laboratorio con instrumentos sencillos como un prisma0 nos
logramos dar cuenta ue <a" un -ngulo critico cuando giramos el prismaree%ando la misma lu* pero de menor intensidad. 7inalmente0 tambiénlogramos comprobar ue el ra"o luminoso cambia de dirección )lo uellamamos refracción+ cuando pasa a tra&és entre dos medios depropagaciónJ como es el aire " el acr(lico
!ibliograf(a.
@Apuntes de la catedra del ramo de Optica " 7isica moderna @ResnicK Callida"0 Física0 edicion0 Mol. 1 @ ;era"0 Física. 3a edición Mol. 1
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