Laboratorio # 1 y 2 Indice de Refraccion

Laboratorio de Fundamentos de Espectroscopia

Dr. Guillermo Santana RodríguezInvestigador Titular C T C

Instituto de Investigaciones en MaterialesCubículo C-207Telf. 56224722

[email protected]@yahoo.com.mx

1. Oscilador Armónico Simple.

2. Índice de Refracción.

3. Lentes

4. Microscopio óptico

5. Dispersión de la Luz (Prismas)

6. Interferencia de Ondas Luminosas (Interferencia de Young)

7. Interferómetro de Michelson (FTIR)

8. El fenómeno de la difracción de la Luz

9. La red de difracción (estudio de los espectros de emisión de gases conocidos).

10. Absorción de la luz y Luminiscencia de materiales. (Práctica Demostrativa final)

PRÁCTICAS A DESARROLLAR

BIBLIOGRAFIA DEL CURSO

• Resnick, R., Halliday, D. Krane, K. S. Physycs, Volume2, Fourth Edition, John Wiley & Sons, Inc. 1992.

• Raymonda Chang, Principios Básicos de Espectroscopia, Editorial AC, Madrid, España, McGraw-Hill, Inc. 1971.

• A. Requena Rodríguez, J. Zúñiga Román, Espectroscopia, Pearson-Prentice may, Madrid, España, 2004.

• Skoog D. A., Leary J. J., Análisis Instrumental, 4° ed., McGraw-Hill, 1994.

• “Curso de Física general” S. Frish y A. Timoreva, Tomo 3 Cap. XXIV, Esp. 279, 280 y 281.

• “Física general y Experimental” E. Perucca, Tomo II, Esp. 15, 26 y 195.

• Manual de Prácticas de Fundamento de Espectroscopia, Facultad de Química, UNAM2011

Oscilador Armónico Simple

Experimento # 1

Para un juego de masas desde 10 gramos hasta 200 gramos de 20 en 20 gramos cuélguelas del muelle y mida la elongación que sufre el este. (esto se realiza para tres muelles diferentes)

Experimento # 2

Con ayuda de la fotocompuerta medir el periodo de oscilaciones de tres muelles diferentes como una función de las masas acopladas a el

Análisis de datos

1- Para determinar la constante del resorte de manera empírica directa, también se deberá medir la elongación producida por cada masa acoplada, según la ley de Hooke F=-KX.2- Construya una tabla de datos de modo que se considere a la masa, m, como la variable dependiente y al periodo, T, como la variable independiente.3- Luego, mediante un gráfico, utilizando el modelo matemático descrito que establece la relación entre las variables m y T calcúlese la constante del resorte. Debe notarse que la constante, k, del resorte queda determinada implícitamente en el momento de determinar los parámetros del modelo.3- 4- Discuta los resultados y compare ambas constantes obtenidas. Qué parámetros pueden afectar estos cálculos?

Práctica # 2

• INDICE DE REFRACCIÓN EN SÓLIDOS

• LEY DE SNELL

• LEYES DE LA REFLECCIÓN Y REFRACCIÓN

INDICE DE REFRACCIONSe denomina índice de refracción, al cociente entre la velocidad de la luz c en el vacío y la velocidad v de la luz en un medio material transparente.

ò

En la siguiente tabla, se proporcionan datos acerca de los índices de refracción de diversas sustancias

00

nv

cn

Material Índice de refracción

Vacío 1

Aire (*) 1,0002926

Agua 1,3330

Acetaldehído 1,35

Solución de azúcar (30%) 1,38

1-butanol (a 20 °C) 1,399

Glicerina 1,473

Heptanol (a 25 °C) 1,423

Solución de azúcar (80%) 1,52

Benceno (a 20 °C) 1,501

Metanol (a 20 °C) 1,329

Cuarzo 1,544

Vidrio (corriente) 1,52

Disulfuro de carbono 1,6295

Cloruro de sodio 1,544

Diamante 2,42

(*) en condiciones normales de presión y temperatura (1 bar y 0 °C)

LEY DE REFLEXION: Cuando la superficie reflectante es muy lisa ocurre una reflexión de luz llamada especular o regular. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:

1.El rayo que incide, el rayo reflejado y la normal con relación a la superficie de reflexión en el punto de incidencia, deben estar en el mismo plano (mismo medio). 2.El ángulo formado entre el rayo que incide y la normal es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado y la misma normal.

θi = θr            

• LEY DE LA REFRAXION: Para un rayo luminoso con un ángulo de incidencia sobre el primer medio, ángulo entre la normal a la superficie y la dirección de propagación del rayo, tendremos que el rayo se propaga en el segundo medio con un ángulo de refracción cuyo valor se obtiene por medio de la ley de Snell.

n1sen(in2sen(Ley de Snell

• Obsérvese que para el caso de (rayos incidentes de forma perpendicular a la superficie) los rayos refractados emergen con un ángulo para

cualquier n1 y n2.

Reflexión total interna:• Un rayo de luz propagándose en un medio con índice de refracción

n1 incidiendo con un ángulo 1sobre una superficie sobre un medio de índice n2 con n1>n2 puede reflejarse totalmente en el interior del medio de mayor índice de refracción. Este fenómeno se conoce como reflexión interna total o ángulo límite y se produce para ángulos de incidencia 1 mayores que un valor crítico cuyo valor es:

sen(Cn2/n1

EXPERIMENTO DE CALCULO DE INDICE DE REFRACCIÒN UTILIZANDO LA LEY DE SNELL

EXPERIMENTO DE REFLEXIÒN TOTAL INTERNA

LENTES CONVERGENTES

LENTES DIVERGENTES