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PAULA LORENA BUELVAS 20181010052 EXPERIMENTOS ÓPTICOS FÍSICA ONDULATORIA CAPITULO 57: ESPEJOS PLANOS 21.18. Emisor de microondas: cómo se refleja cuando pega en una barra metálica, el haz es reflejado por la placa metálica con el mismo ángulo con el que incide sobre la placa. Esto ocurre porque cuando una onda incide sobre la superficie de separación (placa metálica) entre dos medios diferentes, una parte de su energía se transmite al segundo medio en forma de una onda transmitida de características similares a la incidente, mientras que la otra rebota en dicha superficie y se propaga hacia atrás formando una onda reflejada. Este fenómeno es el fenómeno de reflexión y refracción de ondas. 21.19. Haces de luz y espejos: reflexión especular y reflexión difusa. La especular ocurre cuando los rayos luminosos que caen en una superficie reflectora muy plana son reflejados de modo que el ángulo incidente es igual al ángulo reflejado. La difusa ocurre cuando los rayos luminosos paralelos que caen en una superficie rugosa, reflejan los rayos luminosos con ángulos dispersos, de modo que no se puede observar una imagen en la superficie. Este fenómeno ocurre porque las macro o micro rugosidades desvían la luz en distintos ángulos 21.20. Haz de luz delgado hacia un espejo, cambia el ángulo de reflexión cuando cambia el ángulo de incidencia: Se llama ángulo de incidencia al formado por el rayo incidente y la normal, la normal es una recta imaginaria perpendicular a la superficie de separación de los dos medios en el punto de contacto del rayo, el ángulo de reflexión será el formado por el rayo reflejado y la normal y el ángulo de refracción es el formado por el rayo refractado y la normal. Según las leyes el rayo incidente forma con la normal un ángulo de incidencia que es igual al ángulo que forma el rayo reflejado con la normal, que se llama ángulo reflejado. 21.21. La placa de vidrio con agua actuando como un espejo y una vela. Si se rota la vela el reflejo de la vela en la placa de vidrio no cambia, ésta siempre parece estar prendida bajo el agua 21.22. Las imágenes invertidas en los espejos: Esto sucede porque los espejos invierten de adelante hacia atrás, imaginémonos tres ejes de coordenadas en el espacio (x, y, z). En apariencia, el espejo voltea las imágenes en el eje x (de izquierda a derecha), pero esto es solo una consecuencia de nuestra propia percepción y del hecho de que los seres humanos, como la mayor parte de seres vivos de este planeta, presentamos simetría bilateral. 21.23. Se ponen dos espejos a diferentes ángulos, cuando estos están a 90 grados se ven 3 imágenes. Este fenómeno se da por la fórmula: número de imágenes= (360grados/ángulo)-1. Esto quiere decir que a medida que el ángulo es más pequeño aumenta el número de imágenes. Entonces según la ecuación se puede responder la pregunta planteada en el video de cuántas imágenes se ven a 60 grados. A 60 grados se verían 5 imágenes 21.24. hay tres espejos pegados en ángulos rectos que forman la esquina de una caja, independientemente de los ángulos a los que se gire el reflector, se ven los estudiantes que se encuentran al frente del reflector reflejados en el centro de “la caja de espejos”. El principio física se explica como el rayo entrante se refleja tres veces, una vez por cada superficie, lo que conlleva la inversión de la dirección. Cuando el rayo se releja en el primer lado, digamos x, la componente del rayo x: a, se invierte en –a, mientras que las componentes y, z no se modifican. Resultando una dirección (-a, b, c) 21.25. Infinidad de imágenes: cuando dos espejos planos son colocados de manera paralela entre si y se coloca un objeto en medio de ellos, se formarán infinitas imágenes, pues cada una de las imágenes se refleja en el otro espejo y así sucesivamente. 21.26. La caja con dos focos a sus lados y un espejo semi plateado, cuando un foco se enciende el otro se atenúa, cuando dos personas colocan su cabeza en cada lado y son iluminados por esos focos, al ser iluminada una persona, la otra puede ver la morfología de la persona iluminada por el foco. Esto se debe al fenómeno de reflexión, el rayo de luz al incidir en el espejo transforma la imagen de este. CAPITULO 58: ESPEJOS CURVOS 22.01. Espejos cóncavos y convexos: un espejo curvo refleja la luz de manera diferente según la distancia focal y de su forma (convexa o cóncava). Esta distancia focal es igual al radio del espejo dividido en dos, los espejos esféricos son superficies reflejantes con geometría esférica, si una parte de una esfera de radio R se corta mediante una plano la sección recortada tendrá la forma de un

espejo esférico. El interior o el exterior de esta sección puede ser reflejante. Para las reflexiones desde el interior de la esfera el espejo será cóncavo y para las reflexiones exteriores de la esfera el espejo será convexo 22.02. Aberración esférica en un espejo: la diferencia en forma permite que los rayos estén bien enfocados a pesar de que el espejo que los enfoca y la fuente de los rayos tienen una distancia amplia entre ellos, al ser enfocados se presenta una aberración, lo cual se define como un defecto de los espejos y las lentes en el que los rayos de luz que inciden paralelamente al eje óptico, aunque a cierta distancia de este, son llevados a un foco diferente que los rayos próximos al mismo; la aberración esférica es una aberración e tipo monocromático de tercer orden que afecta de manera diferente a cada longitud de onda 22.03. Energía en un punto focal: el espejo concentra energía suministrada por un foco, esta energía liberada mediante un rayo enciende un papel. Esto sucede porque la forma del espejo permite la concentración de esta energía, el método de hacer fuego con un espejo y el sol es un método antiguo para cocinar y demás necesidades básicas, para esto hay que variar la altura de la lupa o el espejo con el fin de concentrar los rayos solares en un solo punto (el foco o punto focal). 22.04. Enfocando calor: enfocaron radiación infrarroja mediante un reflector cóncavo en un fosforo haciendo que este se encienda, el primer caso se puso este fosforo delante del espejo y un calentador apuntando a este espejo, en el otro caso se puso el calentador apuntando a otro espejo, el cual se encontraba al frente del espejo ya mencionado anteriormente. En el primer caso se enciende el fosforo ya que el espejo colecta la concentración del calentador y las dirige al fosforo, en el segundo caso se enciende mas rápido ya que el calentador está más cerca al espejo que va a dirigir esta concentración al otro espejo y este otro dirige estas al fosforo y se enciende más rápido que el primero. 22.05. Gran espejo cóncavo: produce varias imágenes a varias distancias según el lugar en donde se pone el objeto que será reflejado. Pues siendo este cóncavo es capaz de reflejar su mismo reflejo y se duplica este reflejo en el mismo espejo. CAPITULO 59: REFRACCION Y REFLEXION INTERNA 22.06. Refracción/ reflexión por un bloque de plástico: cuando un haz cae en una superficie transparente, a medida que se gira el bloque de material transparente, cambia el ángulo de cada haz. Este fenómeno es el mismo ya explicado anteriormente, el fenómeno de reflexión, cuando un rayo de luz se propaga en un medio transparente y llega a una superficie de separación con otro, también transparente, una parte sigue propagándose en el mismo medio, es decir, se refleja. Otra parte pasa al otro medio, es decir se refracta, si se cambia el ángulo de reflexión se cambia el ángulo de refracción. 22.07. Tanque de refracción pequeño: el rayo de luz que escapa por encima de las paredes se dirige hacia puntos demasiado altos para que pueda ser captada por la cámara y el filamento del foco no se pueda ver, cuando se encuentra en el agua el foco, este rayo de luz se refracta en la superficie del agua dirigiéndose hacia puntos más bajos, la luz que pasa por la esquina de la pecera se refracta de la misma manera produciendo dos imágenes del pez. 22.08. Refracción por acrílico/ vidrio emplomado: Un palo dentro del agua se ve quebrado. Los rayos de luz van siempre en línea recta; y por eso, si el bastón es recto y se deja ver entero a través de un medio único y uniforme, como ser a través de una masa tranquila de aire o de agua. Pero si el aire o el agua se encuentran en movimiento, ya no lo veremos derecho, ni tampoco si lo sumergimos a medias en el agua. 22.09. Tres prismas diferentes: los índices de refracción hacen que los ángulos refractados sean diferentes. Esta describe la ley de Snell la cual es una formula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie entre dos medios de propagación de la luz con índice de refracción distinto. Esta afirma que la multiplicación del índice de refracción por el seno del ángulo de incidencia respecto a la normal es constante para cualquier rayo de luz incidiendo sobre la superficie separatriz de dos medios. 22.10. Gotero ocular que desaparece: cuando se llena de agua el gotero y se sumerge en agua no se ven los bordes de este. Cuando el rayo del gotero atraviesa el agua y el cristal, ya no es capaz de llegar a los ojos por lo que ocurre la ilusión óptica de que la punta del gotero desaparece. La refracción ocurre con todo tipo de ondas cuando pasan de un medio a otro. Cuando mayor es la diferencia entre las velocidades de onda entre un medio y otro, el cambio será mayor. 22.11. Ángulo crítico/ reflexión total interna: cuando la luz pasa de un medio óptimamente más denso, con índice de refracción n1, a otro medio óptimamente menos denso, con índice de refracción n2, el rayo de luz incidente, se refracta de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente y quedando confinado totalmente el haz luminoso en el medio ópticamente más denso por cuyo interior se propaga.

22.12. La pelota de hollín plateada: Ceniza atrapa aire cercano a su superficie, la reflexión total interna de la luz a la frontera entre el agua y el aire atrapado hace que la pelota parezca plateada estando bajo el agua. Esto sucede porque el material interno tiene un índice de refracción más grande que el material que lo rodea. El ángulo de la incidencia de la luz es crítico para la base y su revestimiento y se produce una reflexión interna total que preserva la energía transportada. 22.13. Tubos de luz: Al iluminar un tubo de luz en forma de caracol la mayor parte de la luz sale por el otro lado de este, la luz se refleja interna en este. Esto se da por lo mismo que se ha explicado anteriormente, pues un tubo de luz contiene fibra óptica para conducir la luz a través de este sin pérdidas de energía. 22.14. Trayectoria de la luz en fibra: cuando un haz de laser rebota a lo largo del tubo, también puede ser guiado a través de un tubo curvo, por este fenómeno se dan las conversaciones por fibra óptica, lo que pasa con la luz a través de fibras ópticas es que la luz en forma de ondas electromagnéticas viajeras es modulada para transmitir información. 22.15. Cascada láser: el haz de laser también es reflejado por el agua, es otro ejemplo de la reflexión total interna, en este caso con un haz de láser. Según la ley de Snell de la refracción, la luz se refleja y se refracta parcialmente en una interfase de dos materiales con diferente índice de refracción, sin embargo, toda la luz puede reflejarse en la interfase, sin que se transmita nada, aunque el segundo material sea transparente. En este caso si se refleja.