Practica 2 Acustica y Optica fi unam

7/24/2019 Practica 2 Acustica y Optica fi unam

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UNIVERSIDAD NACIONALAUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE INGENIERA

LABORATORIO DE ACUSTICA Y OPTICA

PRACTICA 2

Ondas Electromagnticas

PROFESOR:Luis Enrique Quintanar Corts

GRUPO: 4

INTEGRANTES:

Martnez Martnez Amaury Enrique

Rivero Daz Bernardo

Snchez Cisneros Alberto

BRIGADA: 3

Fecha: 29 de agosto del 2014


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1. Abstract (Resumen)

Se realiz la parte tres de la prctica para determinar la rapidez de propagacin, la longitud

de onda y la energa emitida por un fotn de un microonda, en esta parte se utiliz el

gonimetro, el receptor y el emisor de microondas, estos dos ltimos se colocaron sobre el

gonimetro despus se desplaz el receptor sobre el riel para encontrar cinco mnimosconsecutivos y se repiti cinco veces para obtener un promedio.

2. Marco Terico

De manera ms general, la longitud de onda es la distancia mnima entre dos puntos

cualesquiera en ondas adyacentes.

En general, la frecuencia de una onda peridica es el nmero de crestas (o valles o

cualquier otro punto en la onda) que pasa un punto determinado en un intervalo de tiempo

unitario.

El efecto fotoelctrico es la emisin de electrones cuando la luz choca contra una

superficie. Este efecto tiene muchas aplicaciones prcticas. Para escapar de una superficie,

el electrn debe absorber energa suficiente de la radiacin incidente para superar la

atraccin de los iones positivos del material de la superficie. Esta atraccin produce una

barrera de energa potencial, que confina a los electrones al interior del material.

La cantidad mnima de energa que debe ganar un electrn para escapar de determinada

superficie se llama funcin trabajo para esa superficie, y se representa con .

Hallwachs y Lenard encontraron que cuando sobre el ctodo incida luz monocromtica, nose emitan fotoelectrones, a menos que la frecuencia de la luz fuera mayor que cierto valor

mnimo llamado frecuencia de umbral. Esta frecuencia mnima depende del material del

ctodo.


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3. Objetivo

3.3 Determinar la longitud de onda, la rapidez de propagacin y la energa del fotn de unamicroonda.

4. Material

1 Receptor de microondas de 10.525 [GHz] 5%1 Gonimetro con su riel porta-componentes

1 Eliminador

5. Desarrollo5.3 Rapidez de propagacin y energa de un fotn de una onda electromagntica

Se colocaron en el riel del gonimetro el emisor y receptor de ondas.

Se alinearon lo mejor posible, enfrente uno de otro de tal forma que entre ambos formaran

un ngulo de 180

Se comenz calibrando el equipo:

o Se colocaron el emisor y el receptor lo ms cercano uno de otro de tal forma que la

escala de la caratula fuese la mxima. (53.5 [cm]).

Se fue alejando el receptor de tal forma que se viera en la cartula una cada y volviera a

subir.

Anotamos la distancia en que se produjo el evento del punto anterior.

Repetimos los pasos anteriores de tal forma que se obtengan 5 valores.

InicioPunto 1Punto 2Punto 3Punto 4

Regresamos el receptor a su posicin inicial y repetimos los pasos anteriores 5 veces.


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6. Resultados

6.3 Rapidez de propagacin y energa de un fotn de una onda electromagntica

Evento

Distancia

inicial entre

ambos

M1 M2 M3 M4 M5

1 53.5 [cm] 52.5[cm] 51.3[cm] 49.8[cm] 48.4[cm] 46.9[cm]

2 53.5 [cm] 52.7[cm] 51.2[cm] 49.9[cm] 48.4[cm] 47[cm]

3 53.5 [cm] 52.6[cm] 51.2[cm] 49.8[cm] 48.4[cm] 46.9[cm]

4 53.5 [cm] 52.5[cm] 51.3[cm] 49.9[cm] 48.4[cm] 47[cm]

5 53.5 [cm] 52.5[cm] 51.3[cm] 49.8[cm] 48.4[cm] 46.9[cm]

7. Anlisis de Resultados

7.3 Rapidez de propagacin y energa de un fotn de una onda electromagntica

ACTIVIDAD 5. Describa lo que sucede con la lectura indicada en la cartula del medidor

del receptor.

La lectura en el medidor aumenta y disminuye al desplazar el receptor sobre el rielalejndolo del receptor

ACTIVIDAD 6. Con base en la tabla obtenida, determine el valor promedio de la longitud

de onda, de las microondas, con su incertidumbre.

Con la tabla de la seccin 7.4.3

0.0281 0.000209165prom m

ACTIVIDAD 7. Determine la rapidez de propagacin de las microondas, con su

incertidumbre, considerando la actividad anterior y las especificaciones del equipo.

Para la frecuencia

910.525 0.52625 10f x Hz

La longitud de onda

0.0281 0.000209165prom m

Para la velocidad


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5

9

6

0.0281 10.525 10

295.7525 16.9365 10

promv v f v m x Hz v

mv x

s

ACTIVIDAD 8. Determine la energa de un fotn de la radiacin empleada, en las unidadesjoule [J] y electrn- volt [eV]

Para la energa de un fotn tenemos que:

E hf

Donde 346.626 10h x J s es la constante de Planck

Sabemos que la frecuencia del emisor es:

9

10.525 10f x Hz

34 9

24

6.626 10 10.525 10

6.974 10

E x J s x Hz

E x J

En Electrovolts

24

19

5

16.974 10

1.6 10

4.36 10

eVE x J

x J

E x eV

ACTIVIDAD 9. Con base en los resultados obtenidos es posible lograr el efecto

fotoelctrico con las microondas?

S, siempre y cuando la energa emitida por un fotn de la microonda sea mayor a la

funcin de trabajo o la frecuencia de la microonda se mayor a la frecuencia

umbral de la superficie donde se incide la microonda.


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7. 4 Incertidumbre

7.4.3 Incertidumbre (Rapidez de propagacin y energa de un fotn de una onda

electromagntica)

Evento D1[m]

1

2

D2[m]

2

2

D3[m]

3

2

D4[m]

4

2

Dprom[m]

2

prom

1 0.012 0.015 0.014 0.015 0.014

2 0.015 0.013 0.015 0.014 0.01425

3 0.014 0.014 0.014 0.015 0.01425

4 0.012 0.014 0.015 0.014 0.01375

5 0.012 0.015 0.014 0.015 0.014

0.01405 ; 0.0281prom promD m m s

Para la desviacin estndar

1

0.00020

1

91

1

65

N

i

i

s x xN

s

8. Conclusiones

Se determin la longitud de onda experimentalmente a travs de la distancia entre mnimos

( / 2 ) en cuanto el objetivo se cumpli, se calcul la longitud de onda promedio y su

incertidumbre con la desviacin estndar.

Al calcular la velocidad de propagacin es muy cercana a la velocidad de la luz en el aire

esos errores se deben ms al error de paralaje que al incertidumbre del instrumento

9. Bibliografa

Introduccin a la ptica. Pedro A. Bernaola Galvn y Pedro J. Carpena Snchez. Mlaga,

Universidad de Mlaga, 2004

Fsica universitaria, con fsica moderna volumen 2. Young, Hugh D. y Roger A.

Freedman.Pearson Educacin. Mxico, 2009, 12aedicin

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