INTERFERENCIA DE LA LUZ I.
INTRODUCCION
En física, la interferencia es un fenómeno en el que dos o más ondas se superponen para formar una onda resultante de mayor, menor o igual amplitud. El efecto de interferencia puede ser observado en todos los tipos de onda, como ondas de luz, radio, sonido, entre otros. La ecuación de la onda es la suma algebraica de las funciones de las ondas que se están superponiendo. En la superposición de ondas con la misma frecuencia el resultado depende de la sin( ) ) cantidad y de la diferencia de faseδ fase δ. Si sumamos dos ondas = sin( y 2 = sin sin( ( + ), la onda resultante no tendrá la misma frecuencia, y en el caso que δ sea 0, 2 Π, etc., la amplitud será 2A. 2 A. Este tipo de interferencias da lugar a patrones de interferencia, ya que dependiendo de la fase, la interferencia será destructiva (las ondas se encuentran desfasadas 180 grados o Π radianes) o constructiva constructiva (desfase de 0 grados/radianes). La superposición de ondas de frecuencias ƒ1 y ƒ2 muy cercanas entre sí produce un fenómeno particular denominado pulsación (o batido). En esos casos nuestro sistema auditivo no es capaz de percibir separadamente las dos frecuencias presentes, sino que se percibe una frecuencia única promedio (ƒ1 + ƒ2) / 2, pero que cambia en amplitud a una frecuencia de (ƒ2 - ƒ1) / 2.Es 2.Es decir, si superponemos dos ondas sinodales de 300 Hz y 304 Hz, nuestro sistema auditivo percibirá un único sonido cuya altura corresponde a una onda de 302 Hz y cuya amplitud varía con una frecuencia de 2 Hz (es decir, dos veces por segundo). II.
OBJETIVOS
III.
Estudiar la interferencia y la difracción de la luz. Medir la longitud de onda de la luz de un láser, utilizando una regla metálica como red de difracción.
MATERIALES
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1 Banco óptico
1 Red de difracción (regla de 30 cm)
1 Fuente de laser
1 Cinta métrica
1 Transportador
1 Platillo con su soporte
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IV.
FUNDAMENTO TEORICO
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Interferencia de la luz Fenómeno consistente en que dos o más ondas se superponen para componer una nueva onda. La interferencia es uno de los fenómenos más característicos de las ondas, pudiendo ser constructiva o destructiva. Así, dos ondas de idéntica frecuencia y con amplitudes ligeramente distintas pueden combinarse para dar una única onda con la misma frecuencia pero cuya amplitud es la suma de ambas. Sin embargo, puede ocurrir que ambas ondas no estén en fase, es decir, que la máxima amplitud de una de ellas coincida con la mínima amplitud de la otra. La superposición de ambas ondas daría lugar entonces a una onda atenuada. Este fenómeno de interferencia destructiva puede llegar a ser completo, anulándose ambas ondas mutuamente. La luz roja emitida por el láser consiste en una radiación electromagnética cuyo longitud de onda es menor que un millonésimo de metro. Debido a diferencias microscópicas de los cristales del diodo del láser, la longitud de onda de cada conjunto solo puede ser especificado en una banda de 660 a 680 nanómetros (1 nm = 10-9 m) La técnica de inferencia de Young Para calcular la longitud de onda de estas radiaciones utilizaremos la técnica de inferencia de Thomas Young (o técnica o método de Young), desarrollada en 1801. La constante de red La red de difracción utilizada tiene 1000 ranuras por milímetro, lo que da una distancia entre dos ranuras consecutivas de 1/1000 mm = 0.001 mm.= 10−3 mm. Llamamos constante de red a la distancia entre dos r anuras o grietas consecutivas de la red expresada en metros. Para la red de difracción mencionada su constante de red será: 10-6 m.
V.
MONTAJE Y REALIZACION - Con todo el conjunto debidamente armando prenda el láser. Observe la serie de puntos luminosos que aparecen sobre la regla horizontal. Haga una marca P sobre la pantalla (regla) donde se verifica el primer máximo de la figura de interferencia. Considere 0 el máximo central. Determine el valor de la distancia 0P. 0P = Distancia entre la marca P (Primer máximo) y el punto 0 (máximo central) - Mida la distancia L entre la red de difracción y el punto 0. - Observe en la Figura 4 que en el punto P, la onda originaria del orificio inferior viaja una distancia mayor.
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VI.
ANALISIS DE DATOS
L 127.25 127.25 127.25 127.25 127.25
VII.
Red de Difracción: a= ( )mm Distancia (mm) H 36.1 81 36.25 84.29 173.3
Long de onda (mm) λ
0.515 0.506 0.517 0.529 0.507
(m=-1) (m=-2) (m=-1) (m=-2) (m=-3)
CUESTIONARIO 1. Si es lugar de disponer de una red de difracción, dispusiéramos de un diagrama circular, ¿Cómo sería la figura de difracción? Explique. Si disponemos de un diagrama circular, entonces la figura de difracción serian anillos que son concéntricos, esto se debe a que cuando incide la luz sobre el diagrama circular, esto es similar al experimento de la rejilla, solo que el has de luz monocromática entra por el diagrama y hace interferencia con los anillos circulares refractándose en forma de anillos concéntricos. 2. ¿Que se observara sobre la pantalla si se utilizara una luz blanca sobre una rejilla de difracción? Cuando se introduce luz blanca (compuesta de muchas longitudes de onda λ distintas). Cada rendija emite en todas las direcciones cada una de las longitudes de onda λ de la luz blanca, esto se debe a que la luz blanca esta compuesta de
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muchas longitudes de onda, al pasar por la rejilla esta se descompone y muestra cada longitud de onda.
3. Los límites del espectro visible son aproximadamente, de 400 nm a 800 nm. Hallese la amplitud angular del espectro visible de primer orden, producido por una red de difracción de 500 trazoz/mm cuando la luz incide normalmente a la red.
Para 400 nm: mλ=dsenϴ m=1 entonces 400x10-9=2x10-6senϴ senϴ=0.2 ϴ= 11.5®
Para 800 nm: mλ=dsenϴ m=1 entonces 800x10-9=2x10-6senϴ senϴ=0.4 ϴ=23.5® Entonces la amplitud angular del espectro de luz visible es 12®
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VIII.
CONCLUSIONES
-
IX.
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Podemos apreciar queDownload para ue ocurra Withinterferencia Free Trial se debe trabajar con una luz monocromática. En la interferencia constructiva la onda refractada e incidente están en fase En la interferencia destructiva la onda refractada e incidente están desfazadas por un Angulo de 180. Mientras más divisiones por milímetro tenga la rejilla de difracción, entonces la distancia reflejada aumenta.
RECOMENDACIONES
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Mientras mayor sea la distancia entre la fuente de láser y la pantalla donde la luz es proyectada, la medición de la longitud de onda será más precisa. Utilizar el soporte para mantener fija la fuente de láser. La fuente no debe moverse de su posición. Tomar varias medidas para obtener un mejor promedio y error de cálculo.
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X.
BIBLIOGRAFIA
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https://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_onda https://www.ucm.es/data/cont/docs/136-2015-01-27EXPERIMENTO%20DE%20YOUNG.pdf http://varinia.es/blog/2011/03/28/experimento-de-la-doble-rendija-deyoung/ https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/2011/05/25/el-experimento-de-ladoble-rendija-de-thomas-young
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