LEY DE SNELL

REPORTE 1:
LEY DE SNELL
NOMBRE DEL DOCENTE:
ALBERTO MANUEL BENAVIDES CRUZ.
INTEGRANTES DEL EQUIPO:
1.
2.
3.
4.
OMAR ALI GARCÍA JUÁREZ.
REY JOSUÉ HERNÁNDEZ MATÍAS.
ERIK ALAN FUENTES PÉREZ.
JAIME ALBERTO SANTIAGO HERNÁNDEZ.
OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
En esta práctica se pretende realizar las mediciones de los ángulos de incidencia y
de refracción, esto se llevara a cabo a partir de diferentes ángulos con respecto a
la normal, y utilizando como medio 2 el vidrio.
Todo esto con el objetivo de dominar la ley de Snell y expresar el resultado en su
expresión matemática.
INTRODUCCIÓN
Cuando un rayo de luz es proyectado (rayo incidente) sobre una superficie
transparente homogénea, una parte del rayo es reflejada y se mantiene en el
mismo medio de donde este fue lanzado, y la otra parte del rayo se transmite al
otro medio. La parte del rayo que se mantiene en el mismo medio se le conoce
como rayo reflejado y el que se transmite en el segundo medio recibe el nombre
de rayo refractado.
Con base a la información adquirida en clase se pretende calcular los ángulos de
incidencia del rayo refractado además de calcular también el índice de refracción
del segundo medio mediante la ley de Snell.
LEY DE SNELL:
Es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar
la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz con índice
de refracción distinto.
PROCEDIMIENTO:
1. Primeramente se coloca el vidrio (medio 2) en la hoja graduada con angulos
desde los extremos de 900.
2. Elija un ángulo de incidencia y desde el exterior de la hoja graduada y a raíz
del papel apunta con el rato laser al centro de la hoja graduada.
3. Marque dos puntos en el papel a lo largo del rato incidente utilizando el lápiz y
marque la trayectoria del rayo incidente con la letra A.
4. Busque el punto de salida del rayo trasmitido atreves de la placa de vidrio y
márquelo con la letra A’.
5. Mida la trayectoria del rayo transmitido atreves de la placa de vidrio desde el
centro d la hoja del papel graduado hasta el punto enmarcado con la letra A.
prolongue la trayectoria hasta la zona de graduación del ángulo.
6. Rote el laser para cambiar el ángulo de incidencia y repita el mismo
procedimiento marcando ahora la trayectoria del rayo incidente con la letra B.
7. De nuevo busque el punto de salida del rayo transmitido atreves de la placa de
vidrio y marque lo con la letra B’.
8. Marque la trayectoria del rayo transmitido atreves de la placa de vidrio desde el
centro de la hoja del papel graduado hasta el punto enmarcado con la letra B’ y
prolongue la trayectoria hasta la zona de graduación del ángulo.
9. Repita el procedimiento hasta obtener ocho diferentes ángulos de incidencia,
incluyendo los ángulos de 0° y 90°.
“El doblamiento” de rayo de luz cuando pasa de un medio transparente (aire) a
otro transparente (en este caso vidrio) se conoce como refracción. La luz
transmitida se dice que es refractada en la superficie y el ángulo del rayo
refractado medido respecto a la normal se llama ángulo de refracción.
10. Para cada uno de los casos mida el ángulo de incidencia y el ángulo de
refracción y regístrenlos en una tabla.
11. Utilizando una hoja milimétrica realice una grafica para encontrar la relación
entre senθ1 y senθ2 apoyándose en el siguiente formato.
12. Basados en sus análisis respondan la siguiente pregunta: ¿Cuál es la relación
entre el ángulo de senθ1 y senθ2?
13. Escriba la relación como una expresión matemática
DESCRIPCIÓN
Primeramente se proyecto un haz de rayo laser en el vidrio se tomo la medida del
ángulo con respecto a la normal y el otro ángulo del rayo refractado también con
respecto a la normal. Se procedió a calcular el seno de ambos ángulos y fueron
registrados en la tabla.
Una vez obtenidos los ángulos y senos faltantes se registraron en la hoja
milimétrica y se llevo a cabo la elaboración de su grafica
RESULTADOS
En esta figura se puede apreciar mejor el procedimiento que se utilizo para medir
el ángulo de incidencia y de refracción, y como primer paso se procedió a realizar
la proyección con el rayo laser el rayo de incidencia a cualquier ángulo con
respecto ala normal y tener como medio 2 el bloque transparente, y para poder
saber cual era el ángulo de salida o sea el ángulo de refracción, se tenia que
marcar con un lápiz la salida de este rayo especialmente desde la salida del
bloque para poder obtener un mejor resultado. .
En la siguiente tabla se presentan el ángulo y seno del ángulo de cada
disparo realizado con el rayo laser la cual nos servirá para graficar
más adelante.
En la letra B se aprecia un ángulo de incidencia de 10° con respecto a la normal y
un ángulo de 6.5113° de refracción con respecto a la normal.
Se procedió a calcular los senos de cada ángulo para poder despejar la formula y
calcular el índice de refracción del vidrio.
Formula despejada:
n1 es índice de refracción del aire cuyo valor es 1
n2 es el índice de refracción del vidrio
senθ1 es el seno del ángulo incidente y senθ2
refractado.
es el seno del ángulo
Tomando como referencia el rayo
obtener en índice de refracción:
B,
podemos sustituir la formula anterior y así
( )(
(
)
)
El índice de refracción del vidrio es: 1.53
Con respecto a la los datos de la tabla anterior se graficaron los valores de los
senos obtenidos de cada ángulo en cada disparo, como se podrá observar
obtuvimos una línea recta.
CONCLUSIONES
En este trabajo explicamos que de verdad la ley de Snell es una ley que podemos
fácilmente llamar como "Ley trigonométrica y óptica del Seno¨.
"El cociente entre el seno del ángulo de incidencia externo y el seno del ángulo
también de incidencia pero interno, es constante para cualquier rayo de luz que
incida sobre la superficie separatriz de dos medios".
Un rayo que es incidente ahora luego puede ser considerado el refractado por la
simetría de la ley, pero respetando esta relación constante. Admitamos que el rayo
de luz atraviesa la superficie de separación en dirección desde el primero hacia el
segundo medio.
Con la información obtenida podemos responder la pregunta planteada:
¿Cuál es la relación entre el ángulo de senθ1 y senθ2?
Que el cociente entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo
característico o interno del primer medio, es igual al cociente entre el seno del
ángulo de refracción y el seno del ángulo característico interno del segundo medio
que finalmente recibe el rayo de luz.
Palabras clave: Interno, Característico, ángulo, Snell, Seno, Medio, Luz.