Óptica Geométrica
Leyes fundamentales
Cuatro son las leyes que rigen el desarrollo de la óptica geométrica:
- La propagación de la luz es rectilínea
- Las diversas partes de un haz luminoso son independiente entre sí.
- Ley de reflexión: cuando un rayo llega ala superficie de separación de los medios homogéneos (rayo incidente) se divide en otros dos, uno de los cuales vuelve al primer medio (rayo reflejado) manteniéndose en el plano determinado por el incidente y la perpendicular (normal) a la superficie de separación en el punto de incidencia y formado además con la separación un ángulo de reflexión i´ , igual al de incidencia.
- Ley de refracción: el rayo incidente, al llegar a la superficie de separación, además de dar origen al rayo reflejado, origina el rayo refractado, el cual se mantiene en el mismo plano de incidencia y forma con la normal un ángulo r que cumple con la condición sen i /sen r = n donde n es una constante que depende del par de medios en que se propaga el rayo luminoso.
Indices de refracción
Medio |
Ni |
Medio |
nr |
Vacío |
1.00 |
vidrio |
1.52 |
Aire |
1.0003 |
cuarzo |
1.54 |
Agua |
1.33 |
Vidrio perdernal |
1.61 |
Etanol |
1.36 |
Diamante |
2.42 |
Problemas
- Desde el aire un rayo de luz incide sobre una pieza de vidrio con un ángulo de 45.0º. Cuál es el ángulo de refracción.
- Un rayo de luz pasa del aire al agua con un ángulo de 30.0º. Encuentre el ángulo de refracción
Laboratorio
- Coloque una pequeña tuerca hexagonal en el centro del fondo de un vaso de precipitados de 1000ml llene el vaso hasta la mitad . Mire a través de la paredes del vaso hacia loa tuerca mientras coloca una regla a lo largo de la mesa, de tal forma que el borde de la regla parezca apuntar hacia el centro de la tuerca. Cree que la regla apunta realmente hacia la tuerca. Mire desde arriba para verificar hacia donde apunta en realidad la regla.
- Llene una pecera con agua . Coloque un objeto en la pared posterior por la parte externa de la pecera y mírela a través de la pared anterior ; luego a través de las paredes izquierda y derecha, explique sus observaciones.
Preguntas
¿Qué diferencia hay entre refracción y reflexión? Explique la Ley de Snell y el principio de Fermat Elabore una lista de las palabras cuyo significado no conoces, e investíguelas en el diccionario