PRACTICA Nº7 INTERFEROMETRO DE MICHELSON P.H. SANTA RITA ALCIBIA Grupo: 8093, FACULTAD DE CIENCIAS, UNAM,7 NOVIEMBRE 2011 RESUMEN Se obtuvo mediante el uso de un interferómetro de Michelson que la longitud de onda de un laser verde es de 538.7±13.663nm , que el índice de refracción del vidrio es 1.592±0.003 y que el de la lucita es de 1.379±0.004, se obtuvo también usando el mismo interferómetro que la diferencia de longitudes de onda producidas por el espectro de una lámpara de sodio 1.884 ± 0.004 nm donde N es el numero de anillos en el 1. INTRODUCCION patrón de interferencia, d es la distancia Un interferómetro es un dispositivo que que se mueve el espejo, y es la utiliza la interferencia de la onda de luz longitud de onda de la luz incidente. para poder medir longitudes de onda , El primer objetivo de esta practica es índices de refracción con mayor precisión medir la longitud de onda de la luz que con los métodos antes utilizados1 . producida por un laser. El interferómetro a usar se le llama Como segundo objetivo es encontrar el interferómetro de Michelson inventado índice de refracción del vidrio y de la por Albert Abraham Michelson. Este lucita esto se hace por medio de : interferómetro fue usado por Michelson junto con Edward Morley para probar Donde n es el índice de refacción , d es precisamente la inexistencia del éter, en el espesor del material y x es el camino el famoso experimento de Michelson y óptico. Morley. Como tercer objetivo se encontrar la Se muestra en la figura 1 como se diferencia de longitudes de onda configura un interferómetro de éste tipo producidas por el espectro de una lámpara de sodio, usando la siguiente ecuación:
Obteniendo la longitud de coherencia y despejando se obtiene
Figura 1. Interferómetro de Michelson. Al mover un espejo , en este caso el de arriba el patrón de interferencia cambia, y se puede medir esa distancia, lo que hace es cambiar el camino óptico. Una de las aplicaciones es medición de longitud de onda , lo cual esta dado por :
2. DESARROLLO EXPERIMENTAL Se utilizo el interferómetro para los 3 experimentos, la medición el proporcionado por el laboratorio no es la medición real sino que se tiene que multiplicar por un factor este es 1 milímetro= 200 micrómetros Para el primer experimento se contaron los anillos luminosos en el patrón de interferencia mientras se variaba la posición del espejo , se midio el cambio en la posición del espejo cada 100 anillos luminosos, se utilizo un laser verde.
Para el segundo experimento se encontró la condición de franja cero moviendo el espejo se midió se fijo esa posición, después se colocaron placas de vidrio y lucita paralelas al espejo fijo una a la vez, una vez colocadas las placas se encontró de nuevo la condición de franja cero, se midió el desplazamiento del vidrio, se utilizo un laser rojo Se hizo como el primer experimento pero se remplazo el laser verde por una lámpara de sodio, se encontró la condición de franja cero , después se movió el espejo para volverla a encontrar. Los montajes experimentales se pueden ver en la figura 2
0.83 0.97 1.1 1.24 1.37
0.000166 0.000194 0.00022 0.000248 0.000274
540 554 550 551 548
Tabla 1 Promedio de la longitud de onda : 538.7 nm Incertidumbre(usando desviación estándar) : ±13.663nm Experimento 2:Los resultados de este experimento se muestran en la tabla 2 Parte 2 Lucita camino sin (mm) con (mm) óptico (mm) 11±0.00 14.2±0.00 5 5 3.2±0.01
d (mm) 8.45±0. 005
n±0.0 04 1.379
Vidrio Experimento 1
Experimento 2
camino sin (mm) con (mm) óptico (mm) 11±0.00 14.55±0.0 5 05 3.55±0.01 Tabla 2.
d (mm)
6±0.005 1.592
Experimento 3: Longitud de coherencia : .92mm Longitud de onda: 589 nm Experimento 3 Figura2. Montaje experimental de los 3 experimentos 3. RESULTADOS Experimento 1: los resultados de este experimento se muestran en la tabla 1 desplazamie nto del desplazami Longitud de espejo en ento en m onda en nm mm ± 0.005 ±1x10^-6 ±13 0.13 0.000026 520 0.26 0.000052 520 0.39 0.000078 520 0.54 0.000108 540 0.68 0.000136 544
n±0.0 03
4. OBSEVACIONES Cuando se contaron los aros luminoso en el experimento 1 se tuvieron problemas porque el interferómetro es muy sensible a cualquier perturbación incluso caminar cerca de él. 5. CONCLUCIONES Experimento 1 :Se obtuvo que la longitud de onda de luz del laser verde es de : 538.7±13.663nm Experimento 2: se obtuvo que el inidice de refracción del vidrio es: 1.592±0.003 y que el de la lucita es 1.379±0.004 Experimento 3: Se obtuvo que = 1.884 ± 0.004 n.
