Laboratorio 03 (Barreto-Huertas)

 

Laboratorio de Física Básica  Básica  

Ondas y óptica  óptica 

PRISMAS TRIANGULARES  Hecho por:   Barreto Bejar Ronald   Huertas Illpa Yulemi •

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A. COMPETENCIA ESPECÍFICA

Determina el ángulo de desviación mínima ( ) del prima, y calcula el índice de refracción   del prisma.  B. VIDEO MOTIVADOR  https://www.youtube.com/watch?v=9FkWqbmAlN3k   (parte (parte 1)

C. INFORMACIÓN TEÓRICA

El prisma es un instrumento simple de la óptica. Un haz de rayo de luz que atraviesa a un  prisma sufre dos refracciones, una una de entrada y otra de salida. salida. Un rayo de luz de una longitud de onda, que incide sobre el prisma desde la izquierda, emerge refractado desde su posición original de desplazamiento en un ángulo  denominado ángulo de desviación (Fig. 1).

Figura 1 El ángulo  depende del índice de refracción r efracción del prisma y del ángulo de incidencia 1. Siendo   el ángulo diedro entre las superficies refractantes, entonces las cuatro ecuaciones de prisma son: 1 1 = 2  1  (1) 1 + 2 =  

(2) 2 2 = 1  2  (3)  = 1 + 2 −   (4)

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Figura 2. 

Para el caso particular, el medio de incidencia es aire 1 = 1 el índice de refracción del  prisma 2 = . El ángulo mínimo de desviación  para un prisma ocurre cuando el ángulo de incidencia 1 es tal que el rayo refractado dentro del prisma forma el mismo ángulo con la normal respecto a las dos caras del prisma (1 = 2    1 = 2). La expresión para hallar el índice de refracción del prisma es:

(5) experimental del índice de Esta ecuación sugiere un método simple para la determinación refracción . El valor referencial del índice de refracción del prisma es de  = 1.515 (ver Fig. 4). D. MATERIALES

Y ESQUEMA 1.  Uso de PC o Laptop 2.  Acceso con conexión a internet

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Figura 3. Esquema de geometría del prisma.

E. CUESTIONARIO PREVIO

Responda preguntas propuestos en el DUTIC (Cuestionario). F. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1.  Ingrese al siguiente link.  link. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/ondas/prisma/prisma.html  2.  Seleccione la longitud de onda de la luz en el control titulado Longitud onda (verde), y el ángulo del prisma  = 55° en el control titulado Ángulo prisma. 3.  En base a los valores indicados en la tabla 1, ingrese el ángulo incidente 1 en el control titulado Ángulo incidente, luego se pulsa el botón titulado . 4.  Anote el valor del ángulo de desviación  (ver Fig. 4) en la tercera columna de la Tabla 1.

Figura. 4. Medidas del ángulo de desviación . LF-007/ 3 de 6 

 

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5.  Repita los pasos 3 y 4 hasta completar la Tabla 1. Tabla 1: Ángulo de desviación. Lectura   1 28,0 2 33,0 3 38,0 45 6 7 8 9 10 11 12 13  

G.

41,0 43,0 44,0 45,0 48,0 53,0 58,0 63,0 68,0 73,0

 (°) 

38.64 35.77 34.36 33.96 33.83 33.81 33.81 33.96 34.64 35.84 37.54 39.74 42.48

ANÁLISIS DE DATOS 1.  Haciendo uso de los datos de la Tabla 1, grafique el ángulo de desviación  en función del ángulo de incidencia 1.

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2.  Encuentre el valor mínimo del ángulo de desviación, , de la gráfica.  =33.81o 

3. Calcule el índice de refracción del prisma  con la Ec. (5).

Reemplazamos:  =33.81o =55o 

Resolviendo: n=1.51538  =1.515+-0.001

H. COMPARACIÓN Y EVALUACIÓN 

1. Compare el índice de refracción del prisma determinado en la sección G3 con el valor referencial ( = 1.515).

I. CONCLUSIONES

Cuando la desviación δ es mínima, el rayo atraviesa el prisma horizontalmente. Midiendo el ángulo de desviación mínima δmin obtenemos el índice de refracción de la sustancia transparente. Para medir el índice de refracción de líquidos o gases se construye un prisma hueco cuyos lados son vidrios planos-paralelos, el hueco se llena con el líquido o con el gas a presión.  

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 J. BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL 

Autor

Hetch-Zajac. Optica. Addison-Wesley Iberoamericana Iberoamerica na (1986), págs. 138-139 

Título El prisma de vidrio

Edición

Año

K. BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIA 

1.  Guías de Laboratorio de Física Básica, Departamento Académico de Física UNSA, Año 2016. 2.  http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/ondas/prisma/prisma.html 

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