Práctica 2: Prisma dispersor usado como elemento de análisis espectrográfico

Prisma dispersor como medio de análisis espectográficoA. Arturo Miranda Rosete, Brenda I. Saavedra Reyes y Efrain G. Condes Luna Martes 22 de febrero de 2015 Resumen Análisis teórico El índice de refracción puede ser entendido como1 : En esta práctica buscamos hallar experimentalmente el índice de refracción y el ángulo de desviación mínima de un prisma de cristal utilizando un espectrógrafo y midiendo los distintos ángulos de refracción para distintas longitudes de onda por medio de la incidencia de una fuente de Cadmio. n= c vphase (1) Donde c es la velocidad de la luz en el vacío y v es la velocidad en el medio. Además, cuando consideramos las distintas longitudes que puede adoptar una onda electromagnética, se puede deducir que2 : nef f = Abstract λ0 2πβ (2) Por lo que es posible encontrar de forma experimental In this experiment we pretend to find the refraction el índice de refracción por medio de la medida de los index and minimum deviation angle for a crystal prism ángulos de refracción para distintas longitudes de onda. through the use of an spectrograph and measuring the refraction angles for several wave lengths by using a Cadmium light source. Desarrollo experimental Espectrógrafo Prisma de vidrio Introducción Laser rojo Objetivos Mesa de madera 1. Encontrar el índice de refracción de un prisma de cristal por medio de la dispersión de un rayo de luz blanca. 2 Diafragmas Fuente de energía Lámpara de Cadmio 2. Encontrar el ángulo de desviación mínima de dicho prisma. Pantalla 1 Resultados obtenidos θi ± 0.0005 Amarillo 40 40.600 40 40.610 40 40.590 45 39.110 45 39.100 45 39.200 50 38.650 50 38.650 50 38.660 55 39.070 55 39.110 55 39.900 60 40.120 60 40.120 60 40.110 Tabla 1: de las Figura 1: Arreglo experimental Nuestro arreglo experimental consiste en el espectrógrafo con el prisma en el centro. Primero alineamos el sistema con el uso de un laser, para posteriormente hacer incidir la luz de la lámpara de Cadmio en el prisma. Colores ±0.0005 Verde Azul 40.700 41.670 40.700 41.670 40.700 41.680 39.600 40.500 39.610 40.500 39.620 40.600 38.750 39.560 38.750 39.540 38.750 38.550 39.150 40.290 39.160 40.300 39.170 40.290 40.200 41.000 40.200 41.100 40.210 41.000 primeras medidas Que de promediarlos, obtenemos: Amarillo θi ± 0.0005 Prom. 40 40.600 45 39.137 50 38.653 55 39.600 60 40.117 Verde θi ± 0.0005 40 40.700 45 40.533 50 39.271 55 40.293 60 41.003 Tabla 2: de promedios de las primeras mediciones. Parte 1 1 Hetch 2 Hetch 2 Incert. 0.0081 0.0078 0.0084 0.0079 0.0081 0 0.0083 0.0081 0.0084 0.0082 Violeta 42.571 42.570 43.470 40.985 40.987 40.986 39.846 39.846 39.850 40.934 40.935 40.933 41.635 41.637 41.633 Azul θi ± 0.0005 40 41.673 45 40.533 50 39.217 55 40.293 60 41.033 Violeta θi ± 0.0005 40 42.560 45 40.986 50 39.847 55 40.934 60 41.635 Tabla 3: de promedios de las primeras mediciones. Parte 2 0.0076 0.0084 0.008 0.0084 0.0078 0.0083 0.0082 0.0083 0.0085 0.008 Figura 2: Gráfica de λ vs n2 Color Ángulo Amarillo 38.653 Verde 39.271 Azul 39.271 Violeta 39.847 Tabla 4: de los ángulos de desviación mínima λ(nm) Índice Incert. 590 1.5259 0.00011 570 1.52688 0.00012 495 1.5322 0.00012 450 1.5395 0.00012 Tabla 5: de Longitud de onda contra índices λ−2 (nm2 ) Índice 0.00000287273772 1.5259 0.00000307787011 1.52688 0.00000408121620 1.5322 0.00000493827160 1.5395 Tabla 6: de Longitud−2 vs. índice Figura 3: Gráfica de λ−2 vs n2 3 Conclusiones Como ya se señaló previamente, fuimos capaces de medir de forma indirecta el índice de refracción del prisma utilizado durante este experimento, así como su ángulo de desviación mínima Referencias Hetch, Optics, 4º ed. Addison Wesley: Pearson education, 2002. pp. 66, 70, 72, 103 4