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Escuela Superior Politécnica del Litoral INSTITUTO DE CIENCIAS FISICAS LABORATORIO DE FISICA “D”

ANILLOS DE NEWTON Estudiante: Manuel Morocho López Fecha de entrega: Jueves 10 de enero de 2013

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Paralelo: 5

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Profesor: Ing. Máximo Apolo Ramírez Termino: II Termino Año: 2012-2013

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OBJETIVOS: 

Medir la longitud de onda de varias fuentes luminosas utilizando el dispositivo de Newton.

RESUMEN: En esta práctica nos concentramos en medir la longitud de la onda de varias fuentes luminosas mediante el experimento de los anillos de newton para lo cual tomamos varias mediciones y con las cuales elaboramos una grafica la cual nos ayudo a tener un valor experimental de la variable que es la que buscábamos a través de un valor experimental. Además de ello la práctica no tuvo buenos resultados debido a las mediciones que hicimos que en base a los datos obtenidos fueron no fueron muy buenas.

INTRODUCCIÓN: Los colores observados en las películas delgadas de jabón o de aceite sobre gua se deben a la interferencia entre los rayos reflejados por las superficies de estas películas. La interferencia en películas que reducen la reflexión en superficies de algunas lentes. En el aparato de anillos de Newton, la luz monocromática interfiere en la película de aire una lente convexa y una superficie plana reflectante. La interferencia puede ser vista tanto con luz reflejada o transmitida. En el primer caso se debe considerar un cambio de fase equivalente debido a que la superficie plana es ópticamente más densa que el aire. La longitud de onda de la luz incidente se determina mediante la medición de los radios de los anillos rm del patrón de interferencia, como indica la figura 1.

La condición para la interferencia destructiva, considerando el cambio de fase, entre los rayos reflejados pro la película de aire en el aparato de Newton es: (

)

Donde: d es la separación entre la lente y la superficie plana (ver figura siguiente).

es la corrección de distancia debido a exceso de presión entre las superficie entre vidrio y n el índice de refracción del aire. El radio r de los anillos con interferencia destructiva puede ser expresado por: (

)

Considerando el valor de d pequeño en comparación con R y combinado las dos ecuaciones anteriores, se puede escribir:

Tarea: 1. ¿Qué diferencia existiría entre el patrón de interferencia formado por la luz verde y el patrón de interferencia de la luz amarilla, al atravesar el vidrio de Newton? Que dentro del anillo en la parte de la lente convexa que es la parte obscura se encuentra la luz verde mientras que en el plano del vidrio se encuentra la luz amarilla.

EQUIPOS Y MATERIALES:         

Laser Vidrio de Newton Banco óptico Lente divergente Lente convergente Caballeros de banco óptico Regla de madera Calibrador Pantalla traslúcida

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

1. Coloque los equipos como indica la figura 2. 2. Realice un dibujo del patrón observado en la pantalla. 3. Haga las observaciones necesarias moviendo los tornillos calibradores del vidrio de Newton, céntrela con respecto a la escala. 4. Coloque los equipos. 5. Realice el dibujo del patrón en la pantalla en su folleto. 6. Realice los comentarios sobre las diferencias entre los patrones por reflexión y por refracción.

MEDICION: 1. Coloque los equipos para realizar las mediciones por reflexión. 2. Coloque el lente convergente que se encuentra entre el vidrio de Newton y la pantalla de tal manera que obtenga una imagen ampliada.

3. Mida el valor del radio anillo m-ésimo donde m es el número de la medición, y anote el valor de r. 4. Calcule el cuadrado de r y regístrelo en una tabla. 5. Realice los pasos 3 y 4 para otros cuatro valores de m. 6. Realice el dibujo de la recta con los puntos obtenidos en la medición y obtenga la pendiente de la recta, mediante el Método de los Mínimos Cuadrados. 7. Con los valores de la recta, obtengas el valor de d, la separación entre el casquete esférico y la placa de vidrio, haciendo una relación con la ecuación:

RESULTADOS Y ANÁLISIS: Longitud de onda de la luz monocromática verde: Luz verde(longitud de onda)=525 nm Datos: r2 1.86 mm2 3.3124 mm2 5.1756 mm2

m 3 4 5

R=12m Cálculos: Pendiente de la gráfica r2 vs. m: 1.64 mm2

2dR=0 Pendiente=

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PREGUNTAS ¿Qué diferencia encontró entre el patrón generado por reflexión y transmisión? Explique por qué: En transmisión se generó un patrón mucho más claro que el de reflexión. ¿Qué cambios observó en el patrón de interferencia cuando ajustaba los tornillos de calibración? Explique por qué A medida que se ajustaban los tronillos los anillos cambiaban su forma.

CONCLUSIONES: Se logró medir la longitud de onda de varias fuentes luminosas utilizando el dispositivo de Newton.

BIBLIOGRAFÍA:  Guía de laboratorio de FISICA D  Halligay., Resnick R. y Krane. Física Vol. 2. Cuarta edición, Edit. CEGSA. Cap. 44  Serway, R. Física (Tomo II) (1996); 5ta. Edición; McGraw-Hill, México.