FísicaFácilCuestión · 1 pts

Luz: reflexión, refracción y ondas electromagnéticas

Castilla-La Mancha · 2016 · Junio · Opción B
Enunciado
En el laboratorio de física se monta un experimento para determinar el índice de refracción de una lámina de vidrio, haciendo incidir para ello rayos de luz con distintos ángulos de incidencia θ1\theta_1 y midiendo en cada caso el ángulo de refracción θ2\theta_2.
Un rayo pasa del aire al vidrio y se acerca a la normal; theta1 es el ángulo de incidencia y theta2 el de refracción
Un rayo pasa del aire al vidrio y se acerca a la normal; theta1 es el ángulo de incidencia y theta2 el de refracción
θ1 (∘)θ2 (∘)1812241532204025\begin{array}{c|c} \theta_1\ (^\circ) & \theta_2\ (^\circ) \\ \hline 18 & 12 \\ 24 & 15 \\ 32 & 20 \\ 40 & 25 \end{array}(a) ¿En qué ley física nos basaremos para hacerlo?

(b) Calcular el índice de refracción de la lámina a partir de los datos experimentales mostrados en la tabla.
Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido
Resultado
  n≈1,53  \boxed{\;n \approx 1{,}53\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Ley de Snell con el aire (n1=1n_1 = 1): n=sin⁡θ1/sin⁡θ2n = \sin\theta_1/\sin\theta_2 para cada medida y se toma la media.
2

Desarrollo

(a) En la ley de Snell de la refracción:n1sin⁡θ1=n2sin⁡θ2con n1=1 (aire)⟹n=sin⁡θ1sin⁡θ2n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2\qquad\text{con } n_1 = 1\ \text{(aire)} \quad\Longrightarrow\quad n = \frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2}(b)θ1 (∘)θ2 (∘)n=sin⁡θ1/sin⁡θ218121,48624151,57232201,54940251,521\begin{array}{c|c|c} \theta_1\ (^\circ) & \theta_2\ (^\circ) & n = \sin\theta_1/\sin\theta_2 \\ \hline 18 & 12 & 1{,}486 \\ 24 & 15 & 1{,}572 \\ 32 & 20 & 1{,}549 \\ 40 & 25 & 1{,}521 \end{array}nˉ=1,486+1,572+1,549+1,5214=1,53\bar n = \frac{1{,}486 + 1{,}572 + 1{,}549 + 1{,}521}{4} = 1{,}53
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

Calcula el índice con cada pareja de datos y luego promedia; no promedies los ángulos primero, porque la relación entre ellos no es lineal.
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