Objetivo logrados
• Observamos la propagación y generación de ondas electromagnéticas.
• Realizamos mediciones de potencia electromagnética para el caso de la luz visible.
• Determinamos el espectro electromagnético para el rango óptico de luz visible.

Introducción.
Una onda electromagnética es un conjunto de voltajes en el espacio que se mueve con el tiempo.
La teoría básica de la electricidad y el magnetismo, debida a James Clerk Maxell, nos dice cómo crear ondas electromagnéticas. Estas se producen siempre que se acelera cualquier carga eléctrica. Una vez formadas, la teoría de Maxwell también predice el comportamiento de estas ondas. Se propagan a través del espacio libre a la velocidad de 300000 kilómetros por segundo.

También se propagan a través de muchos materiales aunque siempre con velocidades menores dependiendo esta velocidad del material que atraviesan.
Las ondas electromagnéticas se pueden detectar debido a la energía que transportan.
Asociada con cada onda en el espacio existe un conjunto de voltajes. Se pueden situar estos cargados en su trayectoria, con capacidad de moverse .n respuesta a los diferentes voltajes con que se encuentren, cuando la onda alcanza las cargas de detección, éstas empiezan a moverse.
De esta forma, extraen energía electromagnética de la onda y la convierten en energía cinética propia, cuando se observa movimiento en las cargas detectoras, sabemosque las ha alcanzado una onda electromagnética.
El tipo de detector que se puede utilizar es muy variado pueden ser los electrones que se encuentran en la antena de un automóvil, o bien las cargas eléctricas que poseen los átomos de la retina de nuestros ojos.
El detector depende de a forma de las ondas electromagnéticas que estemos detectando, y estas ondas toman muchas formas.
Sin embargo, básicamente, todas las ondas electromagnéticas coinciden
 Se crean al acelerar cargas.
˜ En el vacío viajan con la velocidad c.
 Se detectan debido al efecto que producen sobre otras cargas eléctricas.
˜ Principalmente difieren entre si en la rapidez con la que se repiten los pulsos de onda.
˜ En otras palabras, difieren en la frecuencia y en la longitud de onda.

El espectro de ondas electromagnéticas es muy amplio.El intervalo de longitudes de onda varía entre ondas de radio e muy baja frecuencia, cuyos pulsos se repiten a intervalos e miles de kilómetros, hasta rayos gamma cuya longitud de onda es más pequeña que el núcleo de un átomo.
La longitud de onda es la característica fundamental de estas ondas. Un sistema eficaz para producir, o detectar, estas ondas debe ser un dispositivo del mismo tamaño que la longitud de onda de las ondas que se quieren producir o detectar. Una antena de radio es demasiado grande para generar ondas de luz visible.
Los átomos de nuestros ojos son demasiado pequeñospara detectar ondas de radio.

Material.
 1 Generador de funciones analógico.
 1 Osciloscopio analógico con dos puntas de prueba
 1 Riel de óptica con escala métrica
 1 Riel de óptica acanalado
 Fuente de poder
 Fuente de luz blanca
 Juego de filtros (transparente, cuadriculado, rayado, rojo y azul)
 1 Soporte Universal con pinzas
 2 Bobinas de 240 espiras
 6 Cables de conexión caimán-caimán.
˜ Fotómetro
 Colimador
 Lucita de media luna o prisma equilátero
 Disco Óptico
 Disco de Newton
Desarrollo.
˜ En elexperimento de generación y propagación de ondas electromagnéticas con la ayuda del profesor se armó el dispositivo que se muestra en la figura 2.1

Se conectaron ambas bobinas al osciloscopio: la inductora (transmisor) al canal 1 y la inducida (receptor) al canal 2 donde se observaron 2 ondas en la pantalla.
 Para el experimento de Potencia Electromagnética o intensidad luminosa, se uso un fotómetro, mas una fuente de luz blanca, que se coloco a una distancia de 50cm, del sensor óptico, de manera que quedara alineado, y pudiéramos cambiar el juego de filtros.


˜ En el siguiente experimento sobre espectro electromagnético en el rango óptico se usaron los mismos instrumentos que el anterior, excepto el fotómetro que se sustituyo por un disco óptico que contenía Lucita de media luna o prisma equilátero.



˜ Utilizando el Disco de Newton, este fuegirado con fuerza, dándole impulso con la manivela y se observaron los cambios en el disco,



Resultados.
Generación y propagación de ondas electromagnéticas.
Se conectaron ambas bobinas al osciloscopio, con la ayuda del generador de funciones se selecciono una señas sinusoidal con frecuencia a 5 Khz
Que sucede al acercar y alejar las bobinas una a la vez: Al separarlas el voltaje del secundario disminuyo y se distorsiona por que el campo magnético también disminuye.
sSucederá lo mismo si acerca o aleja ambas bobinas a la vez? Explique.
Si sucedió lo mismo por que la del voltaje secundario disminuye.

Coloque la bobina inductora (emisor) a 10 cm de la bobina inducida (receptor) y dibuje las dos ondas observadas indicando amplitud y período.








4.- De acuerdo a las distancias indicadas en la tabla y observando las señales de voltaje en el canal 1 y 2 del osciloscopio, llene la tabla de manera respectiva.
Voltaje de Entrada (V) Voltaje de Salida (V) Distancia (cm) Voltaje de entrada(V) Voltaje de Salida (V) Distancia (cm)
.3 .044 0 .3 .02 5
.3 .040 1 .3 .018 6
.3 .036 2 .3 .016 7
.3 .024 3 .3 .014 8
.3 .022 4 .3 .012 9

Potencia Electromagnética o intensidad luminosa.
Colocamos la fuente de luz blanca a una distancia de 50 cm. del sensor óptico, de manera que quedara alineado, cambie los filtros según se indica en la tabla 2.2 y escriba las lecturas obtenidasen la misma.
Filtro Intensidad luminosa (lux) %de absorción
Sin filtro 6.4
Transparente 4.5 29.68%
Cuadriculado 1.1 82.81%
Rayado 2.1 67.18%
Rojo 1.3 79.68%
Azul .9 85.93%



8 Atendiendo a la tabla sQué filtro absorbió más cantidad de luz?

El filtro que adsorbió más luz es el de color azul ya que tiene un 85% de absorción y es mas oscuro.
Atendiendo a la tabla sQué filtro absorbe menos cantidad de luz?
El filtro transparente por que tiene un 29.8% de absorción y no es de un color fuerte que impida el paso de la luz.
Espectro electromagnético en e el rango óptico.
10 sCuántos y cuáles colores puede observar?

Se observaron algo distorsionado 4 colores, amarillo, verde, azul, rojo

Disco de Newton:
13.- Identifique los colores del disco de Newton.

El disco de Newton contiene siete colores que son rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta.
i) Por medio de la manivela haga girar el disco.
14 Explique lo observado
Al girar se hizo un color mas uniforme con un tono amarillo oscuro con líneas blancas.










Conclusiones
En esta práctica pudimos observar algunas características de las ondas electromagnéticas como por ejemplo que se producen debido a cargas eléctricas aceleradas, siempre se propagan a la velocidad de la luz. Así como al cercar y alejar las bobinas se pudo saber que vibran en el mismo campo electromagnéticoperpendicularmente.
También observamos la potencia electromagnética que es la velocidad a la que se consume la energía en los acetatos en este caso el que absorbía mas energía era el de color azul por que era más oscuro y no permitía el paso de energía.
Para observar el espectro electromagnético en la luz blanca, después de pasar un rayo sobre el cristal Lucita en realidad se vio una mezcla de longitudes de onda. Cuando hacemos que la luz blanca pase a través de un prisma, se descompone en longitudes de onda o colores que la integran que son rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta, formando un espectro.
 

CUESTIONARIO PREVIO.
1.-Defina el concepto de rayo de luz así como sus características.

Enuncie el teorema de Malus.


3. Enuncie las leyes de reflexión de la luz, así como su expresión matemática.


4. Enuncie el principio de Fermat.

5. Aplicando el principio de Fermat deduzca la ley de la refracción de la luz (ley de
Snell).

Defina el concepto de índice de refracción, así como su expresión matemática.
Indique en una tabla los valores de índice de refracción para diferentes sustancias y/o medios ópticos.
8. Defina los conceptos de: reflectancia y transmitancia.
9. Defina el concepto de reflexión total interna y escriba la expresión matemática del ángulo crítico.