¡Descarga Informe de Laboratorio: Reflexión y Refracción de la Luz - Prof. Perez y más Apuntes en PDF de Organización y Gestión del laboratorio solo en Docsity!
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA DOCENTE: Físico P. David Leal Pérez LABORATORIO DE OSCILACIONES Y ONDAS REFLEXION Y REFRACCION DE LA LUZ Vargas Peñaloza Cristian camilo, 1 122507303 , Ing. Civil. Universidad de Pamplona 22 de marzo del 202 3 RESUMEN En el presente informe se analizará los resultados obtenidos durante la practica de laboratorio apoyada en los fenómenos de reflexión y refracción de la luz; se utilizó un puntero láser hacia dos medios con propiedades diferentes, con el fin observar el comportamiento del rayo de luz, a su vez el cambio en el índice de refracción la modificación de los ángulos de incidencia obteniendo así los fenómenos anteriormente mencionados. Palabras claves— Reflexión, refracción, luz, laser, ángulos, fenómenos. CONCEPTOS Volumen: El volumen representa la amplitud de la materia es una magnitud en tres dimensiones largo, ancho y alto; la materia ocupa un espacio el cual puede variar dependiendo de su tamaño para calcular ese espacio se utiliza el volumen, la unidad de medidas es el m^3 .Se utiliza para medir Volúmenes como por ejemplo Movimiento de tierras, Rellenos, Concreto Armado (en Losas, Columnas, Vigas, Fundaciones, Pedestales). Velocidad: es una magnitud física que expresa el cambio de posición de un objeto con respecto al tiempo y su dirección por medio de esta magnitud podemos medir la rapidez y dirección de un objeto de un punto a otro punto. También se debe tener en cuenta el sentido y el desplazamiento. Las unidades de medida según el sistema internacional es m/, según el tiempo recorrido puede ser velocidad media o instantánea. En ingeniería civil nos sirve para cuantificar la eficiencia de un sistema vial, establecer limites de velocidad en una carretera. Tiempo: es una magnitud física fundamental con la que podemos medir la duración de un acontecimiento, su unidad básica es el segundo(s) define cantidades como la velocidad y la aceleración. A través de los siglos la medición del tiempo a ocupado un valor fundamental para los científicos y los ingenieros. En ingeniería civil se utiliza para promediar el tiempo de duración de una obra. Densidad: Es la relación entre el peso (masa) de una sustancia y el volumen que ocupa (esa misma sustancia). Entre las unidades de masa más comúnmente utilizadas están kg/m3 o g/cm
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA DOCENTE: Físico P. David Leal Pérez para los sólidos, y kg/l o g/ml para los líquidos y los gases. En ingeniería civil se utiliza la densidad aparente en el diseño de mezclas de concreto determinando la cantidad d agregado requerido para un volumen unitario de concreto. Longitud de onda: distancia recorrida por una perturbación periódica que se propaga por un medio en un ciclo, la magnitud de la longitud de una onda se determina como la distancia de dos máximos consecutivos de la onda; se mide en múltiplos y submúltiplos del metro. La longitud de ondas se aplica en la ingeniería civil con la aplicación de la técnica georradar la cual se basa en ondas electromagnéticas. EVIDENCIA EXPERIMENTAL. Los materiales utilizados para la práctica fueron los siguientes 3 recipientes de acrílico cilíndrico de radio R, vacío. 1 goniómetro 1 apuntador laser 2 papel milimetrado Glicerina y alcohol industrial Fig. 1. Materiales utilizados
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA DOCENTE: Físico P. David Leal Pérez En la fotografía que aparece a continuación se puede apreciar el recipiente plano de acrílico con alcohol industrial con un poco más de la mitad de la sustancia, el cual se ubicó sobre el transportador de la misma manera que el recipiente que contenía glicerina. Se hiso incidir el puntero láser en el punto central de la cara plana del acrílico, utilizando diferentes ángulos de medición. Fig. 4. Recipiente con alcohol industrial Para este laboratorio utilizamos el goniometro el cual es una herramienta que se utiliza para medir con rapidez y precisión angulos. Posee forma de semicirculo graduado de 360°. En obras de construccion en muy utlizado para la colocacion de tuberias y en la realizacion de planos. Fig. 5 .Utilizando el goniómetro
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA DOCENTE: Físico P. David Leal Pérez En la fotografía se puede apreciar los elementos utilizados para la practica de laboratorio sobre reflexión y refracción de la luz. Los elementos utilizados fueron: goniómetro, apuntador laser, recipientes en acrílico, papel milimetrado y sustancias (agua, alcohol industrial, glicerina). Fig. 6. Materiales utilizados RESULTADOS EXPERIMENTALES Aire – Glicerina Ángulo incidente Ángulo de reflexión Ángulo de refracción 10° 10° 6° 20° 21° 15° 30° 30°^ 22° 40° 40°^ 28° 50° 50°^ 32° 60° 62°^ 39° 70° 71°^ 44° 80° 81°^ 48° Tabla 1. Refracción Aire – Glicerina.
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA DOCENTE: Físico P. David Leal Pérez Seno Ángulo incidente 𝒔eno(𝜽𝒊) Seno Ángulo de refracción 𝒔eno(𝜽𝑹) 0,1736 0, 0,3420 0, 0,5 0, 0,6427 0, 0,7660 0, 0,8660 0, 0,9396 0, 0,9848 0, Índice de refracción de la glicerina por regresión lineal y = 0,7515x - 0, Tabla 4. 𝐬eno(𝜽𝒊) 𝒚 𝐬eno(𝜽𝑹) para el Aire – Glicerina. Seno Ángulo incidente 𝒔eno(𝜽𝒊) Seno Ángulo de refracción 𝒔eno(𝜽𝑹) 0,1736 0, 0,3420 0, 0,5 0, 0,6427 0, 0,7660 0, 0,8660 0, 0,9396 0, 0,9848 0, Índice de refracción del agua por regresión lineal y = 0,718x + 0, Tabla 5. 𝐬eno(𝜽𝒊) 𝒚 𝐬eno(𝜽𝑹) para el Aire – Agua.
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA DOCENTE: Físico P. David Leal Pérez Seno Ángulo incidente 𝒔eno(𝜽𝒊) Seno Ángulo de refracción 𝒔eno(𝜽𝑹) 0,1736 0, 0,3420 0, 0,5 0, 0,6427 0, 0,7660 0, 0,8660 0, 0,9396 0, 0,9848 0, Índice de refracción del alcohol industrial por regresión lineal y = 0,716x + 0, Tabla 6. 𝐬eno(𝜽𝒊) 𝒚 𝐬eno(𝜽𝑹) para el Aire – Alcohol industrial. gráfico de sin(𝜃𝑖) 𝑉s sin(𝜃𝑅), para las tablas 4, 5 y 6, tomando sin(𝜃𝑖) como la ordenada y sin(𝜃𝑅) como la abscisa. Fig.7. gráfico de sin(𝜃𝑖) 𝑉s sin(𝜃𝑅), para las tabla 4 y = 0.7515x - 0. 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1. Series Linear (Series1)
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA DOCENTE: Físico P. David Leal Pérez ANÁLISIS DE RESULTADOS Teniendo en cuenta el comportamiento del laboratorio a la hora de tomar los valores podemos apreciar que hay pequeños errores en cada una de las tablas por la percepción del ojo a la hora de tomar los datos ya que se puede desviar un poco, también porque al utilizar dicho laser se tenía poca pila y era más difícil observar el punto laser entonces se tiene un pequeño margen de error. PREGUNTAS DE CONTROL
- Según los valores obtenidos para el índice de refracción de las sustancias estudiadas en el laboratorio y sus respectivos porcentajes de error, ¿qué puede concluir? Rta: Según los valores obtenidos el porcentaje de error entre los valores teóricos y experimentales se deben en mayor parte a la apreciación que realiza el observador o la persona que realiza el experimento.
- ¿La velocidad de la luz depende de las sustancias utilizadas o del láser? Rta: Depende de la longitud de onda y frecuencia
- ¿Qué utilidad o aplicación práctica puede apreciar usted para la ley de Snell y el montaje de laboratorio, enuncie dos ejemplos? Rta: La refracción de la atmósfera que hace que las estrellas se vean por encima de su verdadera posición. Cualquier objeto visto desde lejos con el brazo extendido y unos lentes con aumento en la mano
- ¿según los porcentajes de error obtenidos, ¿cuáles considera que fueron las fuentes, factores y condiciones que no se consideraron y contribuyeron a dicho error? Rta: Un factor influyente en el porcentaje de error se puede decir que es la cantidad de decimales que utilizamos a la hora de hacer los cálculos de dicha práctica. También la visión dela persona o personas que estaban tomando los datos durante el experimento
UNIVERSIDAD DE PAMPLONA DOCENTE: Físico P. David Leal Pérez CONCLUSIONES Según el resultado de las gráficas se concluye que el ángulo de incidencia es inversamente proporcional al ángulo de refracción. La posición del recipiente plano circular tiene que estar en el mismo plano (0,0) donde se encuentra el rayo de luz incidente para que el haz de luz reflejado sea visible y sea posible tener un dato con mayor exactitud. La refracción implica un cambio de velocidad de las partículas a medida que entran en otro medio. En concreto, cuando actúa una fuerza atractiva, la velocidad aumenta y el rayo cambia de dirección al entrar en el medio. Los porcentajes de error en este laboratorio de debió en gran parte por la percepción de la persona que tomo los ángulos respectivos. Se mejoraría teniendo más ayuda y si hubiera un lugar más oscuro también con un mejor laser se podría percibir mejor la luz a la hora de refracción o reflexión. La refracción de la luz tiene el ángulo de refracción igual al del ángulo de incidencia para este caso. BIBLIOFRAFIA Alonso, M. y Finn, E. J., Física, vol. I y II, Edición Revisada y Aumentada, Mecánica, Fondo Educativo Interamericano, 1967, Reimpresión 1998 (Texto Guía). Sears, F., Zemansky., Young G. y Freedman, R. Física Universitaria, vol. I 9ª Ed. Addison-Weslet Longman, México, 1999. Halliday, R., Resnick, D. y Krane, K. S. Física, vol. I 5ª ed., Compañía Editorial Continental, S.A. México, 1994. Serway, Raymond. A., Física, Tomo 1, 5ª ed. McGraw-Hill, Bogotá, 1999. Guerrero, Alicia., Oscilaciones y Ondas. Colección nota de clase, Editorial Universidad Nacional de Colombia, (2005 primera edición, 2008 reimpresión). Crawford, Jr., Ondas, Berkeley Physics Course. Editorial Reverte, (1977) Hecht, E. and Zajac, A., Óptica. Editorial Addison-Wesley, tercera edición, (2000). Giancoli, Douglas c. física para ciencias e ingeniería. Cuarta edición. Pearson educación, México,
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