2012/12/08

Práctica da medida do índice de refracción dun vidro

É unha práctica que uso como 'quencemento' para abordar a práctica de óptica das dispostas como obrigadas para as PAAU en Galicia.
Trátase de facer pasar un feixe estreito de raios por un vidro semicircular. Medindo o ángulo de incidencia e o de refracción, obtemos o cociente dos seus seos, e podemos establecer o índice de refracción relativo entre aire e vidro ou viceversa, e asumindo que a índice de refracción do aire é 1, calcular o do vidro.
Deixo embaixo tres posibilidades (habería outra cuarta, para cando os raios, procedentes da esquerda, entraran pola cara curva, e polo tanto, sen desviación), notando que na última delas hai raio reflectido, non refractado, o que sempre chama a atención.

 As táboas de datos dunha serie feita este ano por estudantes no IES de Ribadeo e a súa representación gráfica, son:

Obśervase a falta de datos para os ángulos nos que hai reflexión total, e bastante boa coincidencia de resultados para calquera ángulo (exceptuando ángulos extremos, como é normal), correspondendo cun n lixeiramente superior a 1,5 para o vidro. Na táboa tamén se calcula a inversa para o caso naire/nvidro.
--
A modo de anexo: o que di a web das PAAU en Galicia sobre cuestións xerais das prácticas.
1. Orientacións xerais relativas á realización das prácticas
As prácticas presentadas están estruturadas de xeito xeral seguindo catro apartados: Introducción ou presentación xeral, onde se inclúe un breve estudio teórico.
Obxectivos da práctica.
Procedemento experimental para realiza-la experiencia.
Dado a falta de uniformidade na dotación de material para a realización das prácticas, prescindimos da pormenorización exhaustiva de material especial para as mesmas.
Cuestións relativas á práctica.
 Indicacións para cubrir unha ficha sobre a experiencia
É conveniente compara-los resultados entre as diversas prácticas, analiza-las hipóteses previas e, con posterioridade, anota-las conclusións na ficha correspondente. Convén salientar que o que aquí se presenta non son exactamente experiencias de investigación, senón só orientacións para reproducir algúns dos pasos elementais dun proceso investigador, pero dun xeito dirixido. E esto, facendo especial fincapé no método e coidados na realización da experiencia. Tamén facemos unha breve introducción na que comentamos aspectos elementais relativos ó calculo de erros e o emprego de cifras significativas.
O cálculo de erros non ten por que ser un obxectivo prioritario da realización das prácticas no nivel de ESPO ó que van dirixidas estas orientacións. Sen embargo, coidamos que non estaría de máis un adecuado tratamento dos datos obtidos e unha análise cualitativa dos resultados obtidos en relación ós erros cometidos.
Como normas xerais que compren ser tidas en conta na realización das prácticas, e de cara a resolución axeitada das cuestións exposas, proponse:
1º Facer un esquema ou debuxo da montaxe da práctica.
2º Comentar brevemente como se realizou.
3º Explica-lo fundamento físico da práctica, tratando, se é posible, de face-la xustificación en base a unha ecuación matemática.
4º Responder ás cuestións propostas o máis claramente posible.

2. Erros e cifras significativas
As medidas realizadas experimentalmente veñen afectadas de certa imprecisión, de modo que cando medimos varias veces unha magnitude constante, obtéñense, de ordinario, resultados lixeiramente diferentes.
CLASES DE ERROS
a/ Erros accidentais: son erros casuais que afectan ó resultado xeral da medida e debidos a influencias exteriores, fluctuacións experimentais.
b/ Erros sistemáticos: debidos o erro dos aparellos utilizados na medida, ou o método empregado.
CUALIDADES DOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA
a/ Exactitude: Un instrumento é exacto cando consegue dárno-lo valor correcto da magnitude física medida.
b/ Fidelidade: O aparello debe dar resultados reproducibles.
c/ Precisión: Un instrumento é tanto máis preciso canto menor sexa o erro cometido cando se utiliza.
d/ Sensibilidade: Un aparello é tanto máis sensible canto máis claramente acuse pequenas variacións no valor da magnitude medida.
CIFRAS SIGNIFICATIVAS
Cifra significativa é todo díxito ó que se lle coñece o valor con seguridade (exceptuando o cero cando se utiliza para situa-lo punto decimal). O resultado da suma ou resta de dous números carece de cifras significativas máis aló da última cifra decimal na que ambos números orixinais teñen cifras significativas. O número de cifras significativas do resultado dunha multiplicación ou división non debe ser maior que o menor número de cifras significativas de calquera dos factores.
ERRO ABSOLUTO E RELATIVO
Erro absoluto é a diferencia entre o valor verdadeiro dunha magnitude e o valor obtido experimentalmente. Ten as dimensións da magnitude medida. O erro absoluto dunha suma ou diferencia é igual a suma dos erros absolutos dos sumandos. Erro relativo é o cociente entre o erro absoluto e o valor exacto da magnitude medida. É un número adimensional. O erro relativo dunha magnitude M producto de varios factores é igual á suma dos erros relativos de cada un dos factores que interveñen na expresión, multiplicado cada un polo seu exponente.
Publicar un comentario
El Tiempo en Ribadeo - Predicción a 7 días y condiciones actuales.