Índice de refracción por la ley de la refracción
Mida el ángulo de incidencia en el aire θ₁ y el ángulo de refracción en el vidrio θ₂. Por la ley de la refracción n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂ (n₁ = 1), la aproximación lineal de sin θ₂ frente a sin θ₁ da pendiente 1/n₂.
Objetivo
Determinar el índice de refracción del vidrio n₂ a partir de varios ángulos de incidencia: la pendiente de la gráfica sin θ₂(sin θ₁) es 1/n₂.
Material
- Frontera aire–vidrio
- Transportador (modelo)
Experimento
Teoría
Ley de la refracción: n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂. Con n₁ = 1 (aire), sin θ₂ = (1/n₂) sin θ₁: una recta por el origen en el plano (sin θ₁, sin θ₂) con pendiente 1/n₂.
Procedimiento
- Varíe el ángulo de incidencia con el deslizador; registre pares (θ₁, θ₂) en grados (pequeño ruido de transportador).
- Repita para al menos 6 ángulos distintos, repartidos de manera uniforme en el intervalo disponible.
- En la tabla se calculan sin θ₁ y sin θ₂. Compruebe la aproximación lineal de sin θ₂(sin θ₁).
- Calcule n₂ = 1/pendiente (n₁ = 1).
- Compare con el índice de refracción de referencia del vidrio y formule la conclusión.
Conclusión
El índice de refracción hallado coincide con el del vidrio del modelo dentro de la tolerancia. Las principales incertidumbres: lectura de los ángulos e idealización de una frontera plana sin dispersión.