Experimento: la luz como fenómeno electromagnético

Autor: S. Gil y E. Rodríguez.
Fuente: Física re-creativa.

Para cursos “un poquito” avanzados. El objetivo de este experimento es estudiar las propiedades y características básicas de la luz polarizada y a partir de estas observaciones conectar los fenómenos ópticos con los electromagnéticos. Se espera dar soporte experimental acerca de la naturaleza electromagnética de la luz. Se examinan las ecuaciones de Fresnel.
Una de las propiedades características de las ondas electromagnéticas se manifiesta cuando las mismas inciden sobre la superficie de separación de dos medios dieléctricos con un ángulo respecto de la normal a las superficies. Haciendo cumplir las condiciones de borde para los campos eléctricos y magnéticos de la onda, se tiene que:
El ángulo de reflexión es igual al de incidencia.
Los rayos incidentes, reflejados y trasmitidos tienen todos la misma frecuencia y están en un mismo plano, el plano de incidencia.
Los ángulos de incidencia q1 y refracción q2 cumplen con la ley de Snell.
Las intensidades relativas de la luz reflejada y trasmitida dependen del ángulo de incidencia y de la polarización de la luz incidente (s= polarización plana con el vector eléctrico perpendicular al plano de incidencia, p= polarización plana con el vector en eléctrico contenido en el plano de incidencia), según lo que se conoce con el nombre de ecuaciones de Fresnel
Es este experimento se realizan las siguientes actividades:
Usando un dispositivo similar al indicado esquemáticamente en la figura, estudiar con un fotómetro cómo varía la intensidad de la luz reflejada y trasmitida por una muestra de vidrio o acrílico. Para esta parte, conviene que la muestra no sea de caras paralelas. De este modo los haces reflejados y transmitidos por la segunda cara no llegarán al detector o pantalla, proviniendo sólo de la reflexión y transmisión en una sola cara.
Realizar este estudio usando un haz de láser polarizado, con el campo eléctrico oscilando en un plano perpendicular al plano de reflexión (modo s) y con el vector campo eléctrico en la dirección de dicho plano (modo p).
Usando las ecuaciones de Fresnel, intentar explicar sus resultados.

Contiene cálculos y fórmulas demostrativas.

Para descargar este experimento hacer clic aquí: http://www.mediafire.com/?alw65uq0k0jb7n1