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ACTIVIDAD Nº 9 : Principio de Fermat.

 

Se introduce

  • La velocidad de la luz en el primer medio v1, en el control de edición titulado Velocidad A
  • La velocidad de la luz en el segundo medio v2, en el control de edición titulado Velocidad B

Se pulsa el botón titulado Nuevo

Se  representa la fuente S en la parte superior, y el observador P en la parte inferior. Sus posiciones se asignan aleatoriamente dentro de ciertos límites.

La posición x del punto O, en la superficie de separación entre los dos medios, se puede modificar moviendo con el puntero del ratón un pequeño cuadrado de color rojo.

Se pulsa el botón titulado Traza.

Se traza el camino SOP y se calcula el tiempo que tarda la luz en recorrerlo. Se mueve el punto O hacia la izquierda o hacia la derecha hasta encontrar la trayectoria real SOP seguida por el rayo de luz. Para ayudarnos en esta tarea, se proporciona en la parte superior izquierda del applet, el tiempo empleado por el rayo de luz en recorrer la trayectoria actual y el tiempo empleado por el rayo de luz en recorrer la trayectoria anterior.

Cuando se encuentra la trayectoria SOP real que sigue el rayo de luz, se representa el rayo incidente, el refractado, y se proporcionan los datos del ángulo de incidencia y de refracción.

Ejemplo:

Introducimos los valores de las velocidades

  • en el primer medio (amarillo) v1=1.0;
  • en el segundo medio (azul claro) v2=4.0

Pulsamos el botón titulado Nuevo

Medimos en las escalas graduadas las posiciones de S, (punto de color azul en la parte superior) y P (punto de color azul en la parte inferior)

  • Posición del emisor  S (2.4, 3.3)
  • Posición del observador P (-3.1, -2.0)

Movemos con el puntero del ratón el cuadrado de color rojo hasta la posición x=-1.8

Se pulsa el botón titulado Traza

El tiempo que emplea la luz en recorrer el camino SOP es:

Se mueve el cuadrado de color rojo a otra posición, y se vuelve a pulsar el botón titulado Traza. Así, hasta encontrar la trayectoria real seguida por un rayo de luz entre la posición S y la P.

Para la posición x=1.6 encontramos la trayectoria real SOP que sigue el rayo de luz.

El ángulo θ1 que forma el rayo incidente con la normal a la superficie de separación es:

 

Comprobamos la ley de Snell de la refracción:

 

 

Arrastrar con el puntero del ratón el pequeño cuadrado de color rojo

 

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