Universitat de ValènciaFacultat de Física Logo del portal

Categories:
Òptica.
Objectius:
Observar la refracción y la reflexión total en una superficie que separa un medio denso (agua) de otro menos denso (aire).
Materials:
  • Cubeta semicircular
  • Círculo graduado sobre soporte plástico (transparencia)
  • Botella con agua y partículas en suspensión (para ver el recorrido del haz del láser)
  • Puntero láser
  • Papel absorbente (para recoger caídas accidentales de agua)
Temps de Muntatge:
Unos minutos
Descripció:

Cubetas con agua y partículas en suspensión

  • El fenómeno de reflexión total se observa cuando la luz se transmite de un medio más denso (índice de refracción n1 mayor) a uno menos denso (índice de refracción n2 menor).
  • En nuestro caso disponemos de una cubeta semicircular llena de líquido con partículas en suspensión (detergente o leche) para poder ver el recorrido del haz de luz.
  • Cuando la luz llega a la superficie plana del fondo puede refractarse o reflejarse en función del ángulo con el que incide. En esa superficie consideraremos como primer medio el agua (n1 = 1.33) y como segundo medio el aire (n2 = 1).
  • La fuente de luz será el puntero láser cuyo rayo no se desvía cuando entra en dirección radial, es decir perpendicularmente a la pared circular de la cubeta.

Medidas:

  1. Cubeta semicircularSe coloca el puntero láser en dirección radial, anotando el ángulo que forma con la normal a la superficie plana (ángulo de incidencia \theta_{1} = 10º, 20º... 90º).
  2. Se anota el ángulo \theta_{2} del rayo desviado, observando que:
    1. Cuando el ángulo de incidencia es pequeño, el rayo se refracta (rayos azules A y A’). Se pueden leer lo ángulos y comprobar ley de Snell.
    2. Para cierto ángulo de incidencia crítico el rayo sale rasante (rayos rojos R y R’): el ángulo de incidencia es el ángulo crítico.
    3. Para ángulos de incidencia mayores, el rayo se refleja (rayos naranjas N y N’), no pasando al segundo medio (reflexión total).
  3. Se puede calcular el valor teórico del ángulo crítico con la Ley de Snell y compararlo con el valor obtenido experimentalmente

sen\theta _{agua-aire}= \frac{n_{2}}{n_{1}}= \frac{1}{1.33}= 48.7º