Lab1 f4

UNI- FC
ESCUELA PROFESIONAL DE FISICA

LABORATORIO DE OPTICA CLASICA
Experimento 1: Determinación del índice de refracción n de un prisma

Flint y Crown
OBJETIVO:
Visualizar la descomposición de la luz blanca mediante un prisma y hallar el mínimo

Angulo de deflexión de un prisma.
FUNDAMENTO TEORICO:
El índice de refracción de un prisma flint se puede determinar determinando el ángulo

de desviación mínima. El experimento se realiza con luz monocromática de varias
longitudes de onda para demostrar la dependencia del índice de refracción con la
longitud de onda.
La desviación mínima total  del rayo de luz en un prisma ocurre, cuando el ángulo de
incidencia 1 y el de emergencia 2 son iguales. El rayo en el prisma se propaga
paralelo a la base del prisma (Fig. 1)
L1
L2
Fig. 1. Camino de rayo simétrico en un prisma, donde  es el Angulo de refracción, 

ángulo de desviación total.
Las siguientes ecuaciones se aplican para un camino de rayo simétrico en un prisma
(1)
(2)
De la ley de refracción
(3)
Reemplazando (1) y (2) en (3) se obtiene

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El ángulo de desviación mínima min requerido para determinar el índice de refracción

n es determinado por la medición de dos longitudes L1 y L2 que se muestra en la Fig 1.
ESQUEMA DEL MONTAJE
1.- Lámpara ajustable con condensador esférico y porta diafragma.

2.- Rendija graduable
3.- Rendija para colocar los filtros
4.- Filtros, rojo, azul y verde
5.- lente f=+150mm
6.- Soporte para el prisma
7.- Prisma
8.- Pantalla
6 -7 5 2 1
Fig. 2 Fotografia del montaje
MATERIALES Y EQUIPOS
 2 Prismas de vidrio  Transformador de 6 a 12 V

 1 Soporte para prisma  Rendija graduable
 Carcasa de lámpara  3 Filtros: rojo, azul y verde
 Bombilla de 6V  Lente con f= 150 mm
 Condensador asférico con porta  Banco óptico pequeño
diafragma
 Mordazas múltiples
 Tripode en forma de V
 Cinta métrica
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Fig. 3 Condensador esférico con porta diafragma
Fig. 4 Rendija graduable Fig. 5 Porta prisma Fig.6 Muescas de

soporte
PROCEDIMIENTO:
A) DISPERSION DE LA LUZ EN UN PRISMA
1.- Arme el esquema de la figura 2, y trabaje sin el filtro. No se olvide de conectar el

foco a 6 Voltios.
2.- Haga incidir la luz blanca sobre el prisma y observe la dispersión de la luz en
diferentes longitudes de onda, use uno de los prismas Flint y otro Crown, como no sabe
cual es llamelo A y B. Tendrá entonces la tabla para A
3.- Los datos a recolectar son el color, la longitud de onda, la frecuencia y energía se
deja como tarea, para el informe.
4.- Debe tomar en cuenta que va haber aberración cromática y tiene que buscar la
mejor posición para el prisma y así obtener una buena resolución de los colores.
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Cuadro 1.1 Datos de las longitudes de onda (Prisma A)
Color Longitud de Frecuencia Energía

onda
1
2
3
4
5
6
7
Cuadro 1.2 Datos de las longitudes de onda (B)
Color Longitud de Frecuencia Energía

onda
1
2
3
4
5
6
7
B) DETERMINACION DE LA DESVIACIÓN MÍNIMA EN UN PRISMA (A y B)
1.- Arme el esquema de la Fig. 2,
2.- Primero incida la luz sobre la pantalla sin el prisma y llamelo A, no olvide de medir
con la wincha la distancia b, tome como referencia el centro del porta prisma.
3.- Luego coloque el prisma, usted tendrá 3 filtros para trabajar ( rojo, azul y verde)
inicie con el filtro rojo.
3.- Marque la posición del haz detectado sobre la pantalla (con prisma). No olvide
medir la distancia a con la wincha.
4.- De la Fig. 7 se obtendrá min tomando en cuenta la Fig 1.

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Fig 7 Determinación del ángulo mínimo de deflexión min. Donde el punto A: Imagen
de la rendija sin el prisma. Y el punto B: Imagen de la rendija con el prisma.
4.- Una observación también aparecerá la aberración cromática y usted debe elegir la
mejor resolución en el color.
5.- El ángulo de deflexión total se obtiene mediante
6.- Realice el mismo procedimiento pero ahora varié los filtros. Y no olvidar que tienen
2 prismas (A y B).
7.- Llene el Cuadro 1.3 y 1.4 con los datos obtenidos y no olvidar sus incertidumbres
en la medición.
Cuadro 1.3 Datos A
Color a b  n
1 Rojo
2 Azul
3 Verde
Cuadro 1.4 Datos B
Color a b  n
1
2
3
CUESTIONARIO
1.- Observe los datos en los cuadros 1.1 y 1.2, ¿nota alguna diferencia entre estos?
2.- ¿Cuál es la relación entre la longitud de onda, frecuencia y energía?
3.- ¿Cómo se pueden diferenciar un prisma Flint de un Crown? Explique.

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4.- a) ¿Qué es la aberración cromática?

b) Explique y muestre graficas de su experimento.
5.- Observe en los resultados del cuadro 1.3 y 1.4 la forma cómo varía la deflexión
mínima del prisma con la longitud de onda. Explique claramente su respuesta.
6.- Halle los índices de refracción de los prismas. ¿Cuál es Flint y Crawn?
7.-¿Qué es el espectro electromagnético? ¿cuáles son sus rangos? Explique.

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Experimento 1: Determinación del índice de refracción n de un prisma

Visualizar la descomposición de la luz blanca mediante un prisma y hallar el mínimo

El índice de refracción de un prisma flint se puede determinar determinando el ángulo

Fig. 1. Camino de rayo simétrico en un prisma, donde  es el Angulo de refracción, 

Las siguientes ecuaciones se aplican para un camino de rayo simétrico en un prisma

Reemplazando (1) y (2) en (3) se obtiene

El ángulo de desviación mínima min requerido para determinar el índice de refracción

ESQUEMA DEL MONTAJE

1.- Lámpara ajustable con condensador esférico y porta diafragma.

Fig. 2 Fotografia del montaje

 2 Prismas de vidrio  Transformador de 6 a 12 V

Fig. 3 Condensador esférico con porta diafragma

Fig. 4 Rendija graduable Fig. 5 Porta prisma Fig.6 Muescas de

A) DISPERSION DE LA LUZ EN UN PRISMA

1.- Arme el esquema de la figura 2, y trabaje sin el filtro. No se olvide de conectar el

Cuadro 1.1 Datos de las longitudes de onda (Prisma A)

Color Longitud de Frecuencia Energía

Cuadro 1.2 Datos de las longitudes de onda (B)

Color Longitud de Frecuencia Energía

B) DETERMINACION DE LA DESVIACIÓN MÍNIMA EN UN PRISMA (A y B)

1.- Arme el esquema de la Fig. 2,

4.- De la Fig. 7 se obtendrá min tomando en cuenta la Fig 1.

5.- El ángulo de deflexión total se obtiene mediante

Cuadro 1.3 Datos A

Cuadro 1.4 Datos B

2.- ¿Cuál es la relación entre la longitud de onda, frecuencia y energía?

3.- ¿Cómo se pueden diferenciar un prisma Flint de un Crown? Explique.

4.- a) ¿Qué es la aberración cromática?

7.-¿Qué es el espectro electromagnético? ¿cuáles son sus rangos? Explique.

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