Para determinar el índice de refracción de un prisma triangular y rectangular, se utilizó un láser de He-Ne e incidió el haz de luz sobre el prisma. Midiendo el ángulo de desviación mínima y el ángulo de refringencia, se pudo calcular el índice de refracción aplicando la ley de Snell. Los resultados experimentales concuerdan con el índice de refracción teórico del acrílico.
Este documento presenta los conceptos fundamentales sobre lentes, incluyendo:
1) Cómo determinar la distancia focal de lentes convergentes y divergentes y aplicar la ecuación del fabricante de lentes.
2) Las técnicas de trazado de rayos para construir imágenes formadas por lentes y encontrar su ubicación, naturaleza y amplificación.
3) Los diferentes tipos de lentes convergentes y divergentes y sus distancias focales respectivas.
118942272 fisica-ejercicios-resueltos-soluciones-optica-geometrica-selectivid...Heleen L. Herrera
Este documento resume los principales conceptos de óptica geométrica, incluyendo las características de la imagen formada por espejos planos y esféricos, la ecuación que rige los dioptrios esféricos y planos, y las propiedades de las lentes como la distancia focal, aumento y potencia. Explica también los criterios de signos para aplicar correctamente las ecuaciones en cada caso.
Este documento trata sobre las fuentes de campos magnéticos. Explica la ley de Biot-Savart para calcular el campo magnético producido por corrientes eléctricas. También cubre el campo magnético creado por cargas en movimiento, alambres rectos, espiras circulares y solenoides. Finalmente, presenta algunos problemas de aplicación de estas leyes.
Este documento describe los principios básicos de la óptica geométrica, incluyendo las imágenes formadas por espejos planos y esféricos. Explica que las imágenes se forman por refracción y que los espejos trabajan debido a este fenómeno. Luego, detalla las propiedades de las imágenes formadas por espejos planos y esféricos cóncavos y convexos, incluyendo ecuaciones para calcular las posiciones de las imágenes. Finalmente, describe cómo usar diagramas de rayos para determinar las pos
Las lentes delgadas son lentes cuyo grosor es muy pequeño en comparación con otras dimensiones como el radio de curvatura. Existen lentes delgadas cóncavas y convexas. La ecuación fundamental de las lentes delgadas relaciona los radios de curvatura, distancias del objeto y la imagen, e índice de refracción. Las lentes delgadas pueden ser convergentes u divergentes dependiendo de si su distancia focal es positiva o negativa. Los sistemas ópticos formados por varias lentes se analizan sumando las potencias
Este documento presenta un capítulo sobre el flujo de campo eléctrico y la ley de Gauss. Explica el cálculo del flujo eléctrico debido a cargas puntuales y distribuciones continuas de carga, así como a través de superficies regulares planas y curvas. También introduce la relación entre el campo eléctrico, la carga interna y el área, y cómo aplicar la ley de Gauss para calcular el campo eléctrico generado por distribuciones esféricamente simétricas de carga. Contiene numeros
Este documento presenta una guía sobre linealización de modelos. Explica cómo modelos no lineales como funciones potenciales y exponenciales pueden linealizarse usando logaritmos o cambios de variables. También describe el método de mínimos cuadrados para ajustar una recta a datos experimentales y obtener los parámetros de la recta. Finalmente, propone dos ejercicios prácticos para verificar modelos de oscilaciones usando linealización y el software PhysicsSensor.
Este documento describe un experimento para verificar la Ley de Snell utilizando una lente planoconvexa y un prisma. Se midieron los ángulos de incidencia y refracción para la lente cuando los rayos incidían en las zonas plana y curva, determinando así el índice de refracción de la lente. Adicionalmente, se midieron los ángulos de incidencia y refracción para rayos rojo y verde en un prisma, calculando el índice de refracción del prisma. Los resultados verificaron la relación entre los senos de los
Este documento presenta los conceptos fundamentales sobre lentes, incluyendo:
1) Cómo determinar la distancia focal de lentes convergentes y divergentes y aplicar la ecuación del fabricante de lentes.
2) Las técnicas de trazado de rayos para construir imágenes formadas por lentes y encontrar su ubicación, naturaleza y amplificación.
3) Los diferentes tipos de lentes convergentes y divergentes y sus distancias focales respectivas.
118942272 fisica-ejercicios-resueltos-soluciones-optica-geometrica-selectivid...Heleen L. Herrera
Este documento resume los principales conceptos de óptica geométrica, incluyendo las características de la imagen formada por espejos planos y esféricos, la ecuación que rige los dioptrios esféricos y planos, y las propiedades de las lentes como la distancia focal, aumento y potencia. Explica también los criterios de signos para aplicar correctamente las ecuaciones en cada caso.
Este documento trata sobre las fuentes de campos magnéticos. Explica la ley de Biot-Savart para calcular el campo magnético producido por corrientes eléctricas. También cubre el campo magnético creado por cargas en movimiento, alambres rectos, espiras circulares y solenoides. Finalmente, presenta algunos problemas de aplicación de estas leyes.
Este documento describe los principios básicos de la óptica geométrica, incluyendo las imágenes formadas por espejos planos y esféricos. Explica que las imágenes se forman por refracción y que los espejos trabajan debido a este fenómeno. Luego, detalla las propiedades de las imágenes formadas por espejos planos y esféricos cóncavos y convexos, incluyendo ecuaciones para calcular las posiciones de las imágenes. Finalmente, describe cómo usar diagramas de rayos para determinar las pos
Las lentes delgadas son lentes cuyo grosor es muy pequeño en comparación con otras dimensiones como el radio de curvatura. Existen lentes delgadas cóncavas y convexas. La ecuación fundamental de las lentes delgadas relaciona los radios de curvatura, distancias del objeto y la imagen, e índice de refracción. Las lentes delgadas pueden ser convergentes u divergentes dependiendo de si su distancia focal es positiva o negativa. Los sistemas ópticos formados por varias lentes se analizan sumando las potencias
Este documento presenta un capítulo sobre el flujo de campo eléctrico y la ley de Gauss. Explica el cálculo del flujo eléctrico debido a cargas puntuales y distribuciones continuas de carga, así como a través de superficies regulares planas y curvas. También introduce la relación entre el campo eléctrico, la carga interna y el área, y cómo aplicar la ley de Gauss para calcular el campo eléctrico generado por distribuciones esféricamente simétricas de carga. Contiene numeros
Este documento presenta una guía sobre linealización de modelos. Explica cómo modelos no lineales como funciones potenciales y exponenciales pueden linealizarse usando logaritmos o cambios de variables. También describe el método de mínimos cuadrados para ajustar una recta a datos experimentales y obtener los parámetros de la recta. Finalmente, propone dos ejercicios prácticos para verificar modelos de oscilaciones usando linealización y el software PhysicsSensor.
Este documento describe un experimento para verificar la Ley de Snell utilizando una lente planoconvexa y un prisma. Se midieron los ángulos de incidencia y refracción para la lente cuando los rayos incidían en las zonas plana y curva, determinando así el índice de refracción de la lente. Adicionalmente, se midieron los ángulos de incidencia y refracción para rayos rojo y verde en un prisma, calculando el índice de refracción del prisma. Los resultados verificaron la relación entre los senos de los
La ley de Biot-Savart establece que el campo magnético dB producido por un elemento de corriente dl es perpendicular a dl y a la línea que une dl con el punto donde se evalúa el campo. La magnitud de dB depende de la corriente I, la longitud dl y la distancia r entre dl y el punto, siendo inversamente proporcional a r^2. El campo magnético debido a un alambre recto e infinito es directamente proporcional a la corriente I y a la longitud del alambre, e inversamente proporcional al cuadrado
Este documento presenta las ecuaciones básicas para los dioptrios esféricos y planos. Explica la ecuación fundamental de los dioptrios, las distancias focales objeto e imagen, y cómo se relacionan con el radio de curvatura. También describe cómo construir la imagen mediante la marcha de rayos y cómo calcular el aumento lateral para determinar el tamaño de la imagen.
El documento describe las integrales dobles, que representan el volumen bajo una superficie y sobre una región del plano xy. Explica que se calculan como dos integrales iteradas, manteniendo fija una variable e integrando respecto a la otra. También describe que los límites de integración pueden definirse por funciones que delimitan la región horizontal o verticalmente.
Este documento trata sobre la naturaleza de la luz. Primero, discute la velocidad de la luz y cómo fue medida por primera vez. Luego, cubre conceptos como la óptica geométrica, las leyes de reflexión y refracción, y el principio de Huygens. Finalmente, explica fenómenos como la dispersión, reflexión total interna, y el uso de lentes y espejos para formar imágenes.
Este documento presenta una introducción a la cristalografía y la física del estado sólido. Explica que los sólidos cristalinos tienen una estructura ordenada periódica, mientras que los sólidos amorfos son desordenados. Define una red cristalina como un conjunto ordenado de puntos en el espacio tridimensional, y describe las celdas unitarias, vectores primitivos, y clasificación de las redes cristalinas. También cubre conceptos como planos cristalinos, índices de Miller, distancias inter
El documento describe los conceptos básicos de los campos y fuerzas magnéticas. Explica que los imanes permanentes ejercen fuerzas entre sí y sobre fragmentos de hierro, y que cuando se pone hierro en contacto con un imán, el hierro también se magnetiza. Define los polos magnéticos norte y sur y cómo se atraen o repelen. Describe cómo las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos y cómo las partículas con carga experimentan fuerzas magnéticas cuando se mueven a través de un campo.
1. El documento presenta un problema de física sobre la desviación de partículas cargadas en un campo magnético. Incluye 15 preguntas sobre la dirección y magnitud de la fuerza magnética experimentada por diversas partículas en movimiento a través de campos magnéticos.
2. Calcula valores como la velocidad, fuerza, energía y radio de trayectoria de partículas como protones, electrones y partículas alfa moviéndose en campos magnéticos uniformes.
3. Proporciona sol
Este documento describe un experimento para calcular el índice de refracción de un segundo medio utilizando la ley de Snell. Se midieron los ángulos de incidencia y refracción al hacer incidir un haz de luz en la interfaz entre el aire y el segundo medio. Usando estos ángulos y la ley de Snell, se calculó que el índice de refracción del segundo medio era de 1.37.
El documento explica los conceptos de campo eléctrico y potencial eléctrico. Define el campo eléctrico como un vector que indica la dirección y magnitud de la fuerza sobre una carga puntual. El potencial eléctrico es un escalar que representa la energía potencial eléctrica por unidad de carga. También describe cómo calcular la intensidad del campo eléctrico y el potencial eléctrico para cargas puntuales y la ley de Gauss sobre el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada
Este documento presenta aplicaciones de las integrales múltiples, incluyendo integrales dobles y triples. Discute aplicaciones geométricas como el cálculo del área de una figura plana y volúmenes de sólidos. También cubre aplicaciones físicas como el cálculo de masa, momentos estáticos, centros de masa y momentos de inercia. Incluye ejemplos numéricos para ilustrar el cálculo del área de diferentes regiones usando integrales dobles.
Este documento describe el fenómeno de la polarización de la luz y la ley de Malus. Se realizó un experimento variando el ángulo de un polarizador analizador y midiendo la irradiancia con un sensor. Los resultados siguen la ley de Malus, con irradiancia máxima cuando los ejes son paralelos y mínima cuando son perpendiculares. El documento concluye que el arreglo óptico cumple con la definición de un polarizador lineal.
Ejercicios Resueltos de Calculo Vectorial e Integrales de lineaRuddy Sanchez Campos
Este documento presenta 15 ejercicios resueltos relacionados con cálculo vectorial e integrales de línea. Los ejercicios involucran determinar valores de integrales, verificar teoremas como el de Green, demostrar propiedades de campos conservativos, y calcular trabajos realizados por fuerzas a lo largo de trayectorias dadas.
Este documento contiene 11 problemas sobre radiación térmica de cuerpos negros. Los problemas aplican las leyes de Stefan-Boltzmann y Wien para calcular temperaturas y longitudes de onda a partir de datos como potencia de radiación, área y energía absorbida. Algunos problemas también calculan tiempo de enfriamiento al asumir emisión de cuerpo negro.
El documento describe las propiedades y características de los espejos planos y esféricos. Explica cómo se forman las imágenes en espejos planos y cómo los rayos de luz se reflejan en espejos cóncavos y convexos, dando lugar a imágenes reales o virtuales. También incluye ecuaciones para calcular distancias focales, tamaños y posiciones de imágenes basadas en las propiedades del espejo y la ubicación del objeto.
Este documento presenta la ley de Gauss y algunas aplicaciones. La ley establece que el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual a la carga neta encerrada dividida por la permitividad del vacío. Se resuelven 10 problemas que ilustran cómo usar la ley para calcular flujos eléctricos y campos eléctricos en diferentes configuraciones de cargas puntuales y distribuidas.
El documento trata sobre las ondas y sus características. Explica que una onda es una perturbación que se propaga transportando energía pero no materia, y que en cualquier punto de su trayectoria hay una oscilación periódica alrededor de una posición de equilibrio. También clasifica las ondas según su medio de propagación, su dirección, su periodicidad y más.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la refracción de la luz y la ley de Snell. Explica que cuando la luz pasa de un medio a otro con diferente índice de refracción, cambia su velocidad y dirección siguiendo la ley de Snell. También describe fenómenos como la reflexión total interna y sus aplicaciones en prismas y fibras ópticas.
Este documento introduce las ecuaciones integrodiferenciales, que son ecuaciones que involucran tanto derivadas como integrales de la variable dependiente. Explica que una ecuación integrodiferencial contiene al menos una derivada y un integrando de la variable dependiente. Presenta como ejemplo la ecuación de Volterra y describe cómo resolver numéricamente una ecuación integrodiferencial mediante la transformada de Laplace.
Imágenes formadas por espejos concavos y convexosFranklin J.
Este documento describe experimentos con espejos cóncavos y convexos. Los objetivos son determinar la distancia focal de un espejo cóncavo, observar las imágenes producidas por espejos curvos y comprobar la ecuación de los espejos. Los experimentos muestran que los espejos cóncavos producen imágenes reales o virtuales que dependen de la posición del objeto, mientras que los espejos convexos siempre producen imágenes virtuales. La ecuación de los espejos se comprueba midiendo distancias.
Este documento describe un experimento para medir el índice de refracción de un vidrio usando un prisma. Se mide el ángulo diedro α del prisma y el ángulo de desviación mínimo δm de un haz de luz al pasar a través del prisma. Usando la ecuación de Snell y un principio de mínimo, el índice de refracción n puede calcularse a partir de α y δm. El experimento usa un goniómetro para medir precisamente estos ángulos y determinar n con la longitud de onda de la lí
El documento describe los tipos de lentes, incluyendo lentes convergentes y divergentes. Explica que las lentes convergentes tienen el centro más grueso que los bordes y pueden ser biconvexas, plano-convexas o menisco-convergentes, mientras que las lentes divergentes tienen los bordes más gruesos que el centro y pueden ser bicóncavas, plano-cóncavas o menisco-cóncavas. También presenta la ecuación del constructor de lentes que permite calcular la distancia focal en función del índice de
La ley de Biot-Savart establece que el campo magnético dB producido por un elemento de corriente dl es perpendicular a dl y a la línea que une dl con el punto donde se evalúa el campo. La magnitud de dB depende de la corriente I, la longitud dl y la distancia r entre dl y el punto, siendo inversamente proporcional a r^2. El campo magnético debido a un alambre recto e infinito es directamente proporcional a la corriente I y a la longitud del alambre, e inversamente proporcional al cuadrado
Este documento presenta las ecuaciones básicas para los dioptrios esféricos y planos. Explica la ecuación fundamental de los dioptrios, las distancias focales objeto e imagen, y cómo se relacionan con el radio de curvatura. También describe cómo construir la imagen mediante la marcha de rayos y cómo calcular el aumento lateral para determinar el tamaño de la imagen.
El documento describe las integrales dobles, que representan el volumen bajo una superficie y sobre una región del plano xy. Explica que se calculan como dos integrales iteradas, manteniendo fija una variable e integrando respecto a la otra. También describe que los límites de integración pueden definirse por funciones que delimitan la región horizontal o verticalmente.
Este documento trata sobre la naturaleza de la luz. Primero, discute la velocidad de la luz y cómo fue medida por primera vez. Luego, cubre conceptos como la óptica geométrica, las leyes de reflexión y refracción, y el principio de Huygens. Finalmente, explica fenómenos como la dispersión, reflexión total interna, y el uso de lentes y espejos para formar imágenes.
Este documento presenta una introducción a la cristalografía y la física del estado sólido. Explica que los sólidos cristalinos tienen una estructura ordenada periódica, mientras que los sólidos amorfos son desordenados. Define una red cristalina como un conjunto ordenado de puntos en el espacio tridimensional, y describe las celdas unitarias, vectores primitivos, y clasificación de las redes cristalinas. También cubre conceptos como planos cristalinos, índices de Miller, distancias inter
El documento describe los conceptos básicos de los campos y fuerzas magnéticas. Explica que los imanes permanentes ejercen fuerzas entre sí y sobre fragmentos de hierro, y que cuando se pone hierro en contacto con un imán, el hierro también se magnetiza. Define los polos magnéticos norte y sur y cómo se atraen o repelen. Describe cómo las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos y cómo las partículas con carga experimentan fuerzas magnéticas cuando se mueven a través de un campo.
1. El documento presenta un problema de física sobre la desviación de partículas cargadas en un campo magnético. Incluye 15 preguntas sobre la dirección y magnitud de la fuerza magnética experimentada por diversas partículas en movimiento a través de campos magnéticos.
2. Calcula valores como la velocidad, fuerza, energía y radio de trayectoria de partículas como protones, electrones y partículas alfa moviéndose en campos magnéticos uniformes.
3. Proporciona sol
Este documento describe un experimento para calcular el índice de refracción de un segundo medio utilizando la ley de Snell. Se midieron los ángulos de incidencia y refracción al hacer incidir un haz de luz en la interfaz entre el aire y el segundo medio. Usando estos ángulos y la ley de Snell, se calculó que el índice de refracción del segundo medio era de 1.37.
El documento explica los conceptos de campo eléctrico y potencial eléctrico. Define el campo eléctrico como un vector que indica la dirección y magnitud de la fuerza sobre una carga puntual. El potencial eléctrico es un escalar que representa la energía potencial eléctrica por unidad de carga. También describe cómo calcular la intensidad del campo eléctrico y el potencial eléctrico para cargas puntuales y la ley de Gauss sobre el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada
Este documento presenta aplicaciones de las integrales múltiples, incluyendo integrales dobles y triples. Discute aplicaciones geométricas como el cálculo del área de una figura plana y volúmenes de sólidos. También cubre aplicaciones físicas como el cálculo de masa, momentos estáticos, centros de masa y momentos de inercia. Incluye ejemplos numéricos para ilustrar el cálculo del área de diferentes regiones usando integrales dobles.
Este documento describe el fenómeno de la polarización de la luz y la ley de Malus. Se realizó un experimento variando el ángulo de un polarizador analizador y midiendo la irradiancia con un sensor. Los resultados siguen la ley de Malus, con irradiancia máxima cuando los ejes son paralelos y mínima cuando son perpendiculares. El documento concluye que el arreglo óptico cumple con la definición de un polarizador lineal.
Ejercicios Resueltos de Calculo Vectorial e Integrales de lineaRuddy Sanchez Campos
Este documento presenta 15 ejercicios resueltos relacionados con cálculo vectorial e integrales de línea. Los ejercicios involucran determinar valores de integrales, verificar teoremas como el de Green, demostrar propiedades de campos conservativos, y calcular trabajos realizados por fuerzas a lo largo de trayectorias dadas.
Este documento contiene 11 problemas sobre radiación térmica de cuerpos negros. Los problemas aplican las leyes de Stefan-Boltzmann y Wien para calcular temperaturas y longitudes de onda a partir de datos como potencia de radiación, área y energía absorbida. Algunos problemas también calculan tiempo de enfriamiento al asumir emisión de cuerpo negro.
El documento describe las propiedades y características de los espejos planos y esféricos. Explica cómo se forman las imágenes en espejos planos y cómo los rayos de luz se reflejan en espejos cóncavos y convexos, dando lugar a imágenes reales o virtuales. También incluye ecuaciones para calcular distancias focales, tamaños y posiciones de imágenes basadas en las propiedades del espejo y la ubicación del objeto.
Este documento presenta la ley de Gauss y algunas aplicaciones. La ley establece que el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual a la carga neta encerrada dividida por la permitividad del vacío. Se resuelven 10 problemas que ilustran cómo usar la ley para calcular flujos eléctricos y campos eléctricos en diferentes configuraciones de cargas puntuales y distribuidas.
El documento trata sobre las ondas y sus características. Explica que una onda es una perturbación que se propaga transportando energía pero no materia, y que en cualquier punto de su trayectoria hay una oscilación periódica alrededor de una posición de equilibrio. También clasifica las ondas según su medio de propagación, su dirección, su periodicidad y más.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la refracción de la luz y la ley de Snell. Explica que cuando la luz pasa de un medio a otro con diferente índice de refracción, cambia su velocidad y dirección siguiendo la ley de Snell. También describe fenómenos como la reflexión total interna y sus aplicaciones en prismas y fibras ópticas.
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Imágenes formadas por espejos concavos y convexosFranklin J.
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El documento describe los principios básicos de la óptica geométrica. Explica que la óptica geométrica estudia las trayectorias de los rayos luminosos, despreciando los efectos ondulatorios de la luz. Se divide en reflexión y refracción. La reflexión ocurre cuando la luz incide en una superficie, y la refracción cuando la luz pasa de un medio a otro. Las leyes de la reflexión y refracción se pueden derivar usando los principios de Huygens y Fermat.
La óptica geométrica estudia los fenómenos luminosos como la reflexión y refracción, donde la naturaleza ondulatoria o corpuscular de la luz es irrelevante. Siguiendo la aproximación de rayos, la luz se desplaza en línea recta y se cumplen las leyes de la reflexión y refracción en las superficies. El índice de refracción mide cómo la velocidad de la luz cambia entre medios.
El documento presenta los siguientes temas: 1) Reflexión de la luz según el principio de Fermat, 2) Ley de la reflexión, 3) Refracción de rayos especular y difusa de un frente de onda plano, 4) Principios de Huygens y Fermat para la propagación de ondas, 5) Dispersión y sus ecuaciones.
El documento presenta los siguientes temas: 1) Reflexión de la luz según el principio de Fermat, 2) Ley de la reflexión, 3) Refracción de rayos especular y difusa de un frente de onda plano, y 4) Principios de Huygens y Fermat sobre la dispersión de la luz y sus ecuaciones. Incluye ejemplos y diagramas para ilustrar estos conceptos ópticos fundamentales.
Este documento describe los principios básicos de la óptica geométrica, incluyendo la reflexión de la luz, los diferentes tipos de reflexión, y los espejos planos, angulares y esféricos. Explica que la luz se propaga en línea recta, la ley de la reflexión, y cómo se forman las imágenes en espejos planos, angulares y esféricos cóncavos y convexos. También incluye fórmulas para calcular distancias focales y el aumento de imágenes en espejos esf
Este documento describe diferentes tipos de rayos de luz utilizados para modelar la propagación de la luz a través de sistemas ópticos. Define rayos incidentes, reflejados y refractados para describir la interacción de la luz con superficies, y rayos meridionales, marginales y principales para analizar imágenes formadas por sistemas ópticos. También describe rayos utilizados para modelar la óptica de fibra.
El documento describe diferentes tipos de rayos de luz que se utilizan para modelar la propagación de la luz a través de sistemas ópticos. Define rayos como incidentes, reflejados, refractados y otros que interactúan con superficies o pasan a través de sistemas ópticos y fibras ópticas. También describe las leyes de la reflexión y refracción de la luz.
Las lentes son objetos transparentes que limitan la luz y pueden curvarla. Se usan en gafas, telescopios y microscopios para corregir la visión o ampliar imágenes. La óptica geométrica estudia cómo se refleja y refracta la luz siguiendo reglas geométricas, sin asumir su naturaleza ondulatoria.
Las lentes son objetos transparentes con superficies curvas que refractan la luz. Se usan en gafas, telescopios, microscopios y otros instrumentos ópticos para corregir la visión o ampliar imágenes. La óptica geométrica estudia cómo se propaga y refracta la luz al incidir en lentes y otros objetos, siguiendo leyes como las de reflexión, refracción y Snell.
Este documento presenta una lección sobre óptica geométrica en 33 diapositivas. Explica conceptos clave como luz como onda electromagnética, propagación de la luz, índice de refracción, leyes de reflexión y refracción, espejos planos, parabólicos y elípticos, lentes convergentes y divergentes, y construcción de imágenes. El objetivo es proporcionar los principios básicos de óptica geométrica para entender el funcionamiento de lentes y espejos basados en un enfo
Laboratory session in Physics II subject for September 2016-January 2017 semester in Yachay Tech University (Ecuador). Topic covered: optics, mirrors, reflection, refraction, scattering
Based on Bruna Regalado's work
Este documento trata sobre óptica. Explica las teorías corpuscular y ondulatoria de la luz, así como conceptos como índice de refracción, reflexión, refracción y sus leyes. Incluye problemas de óptica física y geométrica sobre espejos y lentes esféricas.
Este documento describe diferentes tipos de lentes ópticos, incluyendo cómo se forman las imágenes y cómo la luz se refracta a través de ellos. Explica que las lentes convergentes tienen el centro más grueso que los bordes y enfocan la luz, mientras que las lentes divergentes tienen los bordes más gruesos y difuminan la luz. También presenta la ecuación del constructor de lentes que permite calcular la distancia focal en función del índice de refracción y datos geométricos de la lente.
El experimento estudió la reflexión de la luz en espejos planos. Los espejos planos reflejan el 95% o más de la luz incidente siguiendo la ley de reflexión, donde el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. El experimento usó espejos planos y una maceta para demostrar cómo la reflexión de la luz sigue esta ley de ángulos iguales para un solo reflejo.
Calibracion de un espectroscopio de red de difraccionMarx Simpson
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La refracción ocurre cuando la luz pasa de un medio a otro con diferente índice de refracción, cambiando su dirección. La relación entre los ángulos de incidencia y refracción se expresa a través de la ley de Snell. El índice de refracción de un material depende de la velocidad de la luz en él.
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1. Prismas
DETERMIANCION DEL INDICE DE REFRACCION DE UN PRISMA
Resumen: To determine the angle of refraction of a
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Para determinar el ángulo de refringencia reflection and refraction, also known
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utilizamos un haz de luz monocromática triangular prism acrylic we know the
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both sides prism and reemerge into the
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debería hacer el haz de luz incidente. beam at an angle θ', and finally let the
De igual forma incidimos el haz de luz sobre air reemerges at an angle θ'', since the
una placa rectangular transparente de outgoing ray is parallel to the incident
acrílico, formando un ángulo respecto con θ'= θ''.
la normal de la superficie, el haz transmitido
forma un ángulo , y finalmente el haz que
reemerge al aire formando un ángulo ; Keywords:
dado que el rayo saliente es paralelo al
Reflection, Refraction, refractive index.
incidente .
Objetivo General
Determinar el valor del indice de
Palabras claves: refraccion del prisma teniendo en cuenta
el angulo de refringencia.
Reflexión, Refracción, índice de refracción.
Objetivos Específicos
Determinar el ángulo de refringencia de
Abstract: un prisma, así como el ángulo de
desviación mínima.
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2. Prismas
Aplicar la ley de Snell. cumple la condición . En esta
situación:
Introducción:
Los prismas desempeñan muchos papeles
diferentes en la óptica; hay combinaciones Este ángulo se denomina ángulo de
de prismas que sirven como divisores de desviación mínima.
haz, sistemas polarizadores e En la práctica, no se puede calcular
interferómetros. haciendo uso de la fórmula (1), ya que los
ángulos de incidencia y refracción (A y G)
Los prismas tienen dos tipos de funciones se miden respecto a la perpendicular a la
principales, la reflexión y la dispersión. El cara del prisma, cosa que no puede
determinarse fácilmente en el laboratorio.
prisma reflector es aquel en el cual es haz
de luz es introducido de tal manera que se
produzca al menos una reflexión interna En los informes de los misioneros que
para el propósito especifico de cambiar la regresaban de Asia al comienzo del siglo
dirección de propagación, o la orientación xvii se reseñaba que los prismas eran muy
de la imagen o ambas. conocidos y muy valorados en china gracias
a su capacidad para generar color. Varios
El prisma dispersivo es aquel en el cual un
científicos de la época, particularmente
haz de luz lo atraviesa y saldrá después de
Marcí Grimaldi y Boy habían hechos
haber sido desviado de su dirección original
algunas observaciones usando los prismas,
en un ángulo denominado desviación
pero fue Sir Isaac Newton quien llevó a
angular. Que es en nuestro caso el que
cabo los primeros estudios definitivos sobre
estudiaremos su comportamiento.
la dispersión. El 6 de febrero de 1672
Newton presentó un artículo clásico ante la
Royal Society bajo el titulo <<Una nueva
Marco Teórico teoría acerca de la luz y de los colores>> en
la que llegó a la conclusión que la luz
Un prisma óptico es un medio transparente blanca consistía en una mezcla de varios
limitado por dos superficies planas que se colores y que el proceso de refracción
cortan en una arista, formando un ángulo dependía del color.
diedro a.
El rayo de luz que incide en una de las dos
caras con ángulo A (desde el aire al
acrílico), sale por la otra con un ángulo G Materiales.
(de acrílico al aire). Se denomina desviación
total a la desviación del rayo que sale 1 Transportador
respecto de la dirección del haz incidente y
vale: 1 Prisma de base triangula de acrílico o
de vidrio.
Prisma de base rectangular
Para cada prisma óptico, existe un ángulo 1 Linterna
de incidencia para el cual la desviación total 1 Un laser de He-Ne
es mínima. Tal Situación se da cuando se
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3. Prismas
Procedimiento. del indice de refaccion n es mas
conveniente medir distancias por
Si no se conoce el angulo de refringencia triangulacion que medir angulos en forma
a del prisma se puede terminar usando el directa.
esquema , que se muetra en la fig. 1. El
metodo consiste en determinar el angulo
que forman dos haces inicialmente
paralelos despues de reflejarse en las caras
laterales del prisma.
Usando las leyes de la reflexion se puede
demostar que los rayos reflejados en ambas
caras del prisma forman un angulo igual a
2a, independiente de la orientacion del
prisma.
Ahora para determinar el indice de
reafraccion del prisma, se monta el
esquema mostrado en la fig. 2, donde el haz
del lase atraviesa el prisma. Tambien se Figura 1. Medición del ángulo a.
puede demostrar que el angulo de
desviacion de l rayo incidente G, toma su
valor minimo cuando el haz de luz atraviesa
el prisma en forma simetrica respecto a la
bisectriz del angulo de referencia del
prisma. mas especificamente se tiene que
cuando la desviacion sea minima, vale la
siguiente relacion:
Para determinar el angulo de desviacion
minima, coloque el prisma sobre una Figura 2. Disposición para determinar el índice de
plataforma giratoria, como indica la figura 2. refracción del prisma.
En esta figura el eje de gito pasa por el
De la misma manera, vamos a estudiar
punto en el centro del prisma. Haga incidir
como es el desplazamiento lateral de un
el laser en el prisma desde algunos metros
haz al atravesar un medio de caras
de distancia y observe el ray desviado a una
paralelas, como es el caso de un prisma
distancia similar (sobre una pared por
ejemplo). Note que para la determinacion
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4. Prismas
de base rectangular como lo indica la figura Frecuentemente se emplea un prisma para
3. medir el índice de refracción de un sólido
transparente.
Figura 3. Desviación de un haz al atravesar una placa de
caras paralelas
.
Figura 4. Esquema de un haz de luz pasa a través del
También en esta práctica estudiaremos prisma triangular con un ángulo de desviación mínima
como es la dependencia del desplazamiento
lateral d, del haz de luz como función del
ángulo de incidencia . Empleando la geometría mostrada sobre la
figura 4. Se encuentra que y
Utilizando la ley de Snell:
Con base a la ley de Snell y tomando como
Tomando como índice de refracción del aire
índice de refracción del aire como 1,
igual uno, Es posible llegar a la siguiente
expresión:
Reemplazando en la ecuación de
Snell nos resulta:
Análisis y Discusión
Despejamos n de lo anterior y:
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5. Prismas
Así, conociendo el ángulo de refringencia
del prisma y midiendo , se puede
calcular el índice de refracción del
material del prisma.
Tabla 1. Índice de refringencia y ángulo mínimo de
desolación
90° 26.78°
En esta tabla se encuentran los valores obtenidos
experimentalmente sobre un prisma de acrílico.
Figura 5. Esquema de haz de luz que atraviesa una placa
Reemplazando los valores contenidos en la rectangular de acrílico transparente
tabla 1. En la ecuación 2. Nos queda que el
índice de refracción del prisma es: Para el caso de una placa de caras paralela
aplicaremos la ley de Snell mostrado en la
figura 5.
Con base a la ley de Snell y tomando como
índice de refracción del aire como 1,
El valor teórico del índice de refracción del
acrílico es 1,49.
Despejamos d nos queda:
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6. Prismas
Tabla 2. Valores obtenidos experimentalmente sobre un
prisma rectangular
4 cm 32.5° 21°
Los datos mostrados en la tabla anterior son del ancho del
prisma, el ángulo del haz incidido y el ángulo del haz
transmitido.
Reemplazando los datos de la tabla 2. En la
ecuación 5 nos queda:
Conclusiones
En la experiencia nos fue posible medir el
índice de refracción de un prisma triangular.
Esta experiencia resulta ser un método
experimental muy sencillo para estudiar las
leyes de la óptica geométrica,
Referencias
Física Moderna, R.A. Serwey, C.J.
Moses, C.A. Moyer, Tercera Edición
Tomo 2, Editorial Mc Graw Hill
Principles of Modern Physics, N.
Ashby. C, Editorial Holden Day
ZAJAC, H, Óptica, Addison-Wesley.
http://www.fisicarecreativa.com/infor
mes/infor_especial/luz97.pdf
Alonso M, Finn, Física vol. 1.
Mecánica. Editorial Addison-Wesley
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