Método simple para medir el índice de refracción en un líquido

Existen muchas técnicas para medir el índice de refracción de un líquido, esta es una de las simples.

Se basa en la refracción de la imagen de un palito, el cual parece que se rompe dentro de un vaso con líquido trasparente. Esta observación fácilmente se puede convertir en un experimento cuantitativo.

Solo se necesita un palito largo (puede ser un popote) un vaso cilíndrico, una regla y un pedazo de caro que servirá para sujetar al palito en el líquido. En la cartulina se hace un hendidura por donde pase el palito; palito y cartón se coloca sobre el vaso que contiene el líquido a 3/4 partes.

Primero el palito debe estar verticalmente en el centro del vaso, de modo que no se verá roto por el efecto de refracción. Después, desplazamos el palito y veremos como el efecto de refracción crece mientras más nos acercamos a la orilla.

Hay una distancia crítica donde se completa la separación aparente, hay que medir la distancia lateral x, también hay que medir el grosor del palito d y el diámetro del vaso D

Del diagrama podemos hacer unos simples cálculos:

además 

del diagrama tenemos:

La combinación de esta relaciones nos da

De acuerdo con Paul Gluck de Jerusalem College of Engineering, con un vaso de D = 8.95 cm, un palito de diámetro d= 0.67 cm, la distancia lateral x = 1.9 cm; por lo cual el valor del índice de refracción es de n = 1.32. Que es un valor muy cercano al del agua corriente. Este es un excelente experimento especialmente por la fácil obtención de datos, fórmula y el cálculo.

Este experimento se puede hacer más avanzado, basta con cuantificar cantidades de azúcar y revolverlas en el agua, de modo que el índice de refracción crece hasta casi 2 para mezclas saturadas.

El video que ilustra este post es creación de fqmanuel, quien es muy creativo y explica bien experimentos caseros.

Espero que puedan hacer este experimento en su casa o en lab. de su escuela, se que tendrán ¡Felices experimentos!

Referencia:
Paul Gluck (2011). A simple method to measure the refractive index of a liquid Phys. Educ. , 46 (3)



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