Formación para la Investigación Escuela de Física, Facultad de Ciencias Universidad Industrial de Santander Construimos Futuro
E S TUDIO TUDIO DE LA DIFR AC CIÓN DE DE LA LUZ POR ME DIO D E UN U N A R E N D IJ IJ A
FUNDA FUNDA ME NTO TEÓR ICO
INTRODUCCIÓN La óptica es la rama de la física clásica que estudia el comportamiento de la luz, las características y manifestaciones que esta presenta, como lo son los fenómenos de refracción, reflexión, difracción e interferencias, la forma en que se forman las imágenes y el modo en que esta interactúa con la materia. En este proyecto, la difracción ocurre cuando una onda atraviesa una ranura, se abre y en lugar de seguir la dirección del rayo incidente, se forma un gran número de rayos abriéndose.
O BJ ETIVO ETI VO GE NERA L -
Estudiar el fenómeno de difracción. difracci ón.
O BJ ETIVO ETI VOSS ES PECÍFICOS PECÍFICOS -
Comprender la naturaleza de la luz.
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Estudiar la relación entre longitud de onda y la longitud de rendija.
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Producir el electromagnético electromagnético visible.
espectro
La luz es considerada como una onda electromagnética, presenta fenómenos asociados al movimiento ondulatorio, entre ellos la difracción. Sin embargo, el corto espectro electromagnético visible (380nm -750nm aproximadamente) requiere rendijas muy pequeñas (del orden de la longitud de onda) para manifestar tales fenómenos. La difracción ocurre cuando las ondas pasan a través de pequeñas aberturas, alrededor de obstáculos. Cuando un objeto opaco se encuentra entre la fuente puntual de luz y una pantalla, la frontera entre las regiones sombreadas e iluminada sobre la pantalla no está definida. Una inspección cuidadosa de la frontera muestra que una pequeña cantidad de luz se desvía hacia la región sombreada. La región fuera de la sombra contiene bandas alteradas brillantes y oscuras, donde la intensidad de la primera banda es más brillante que la región de iluminación uniforme. (Ver figura 1)
DIFRACCIÓN DE UNA RENDIJA Hasta ahora se consideró que las rendijas se comportaban como fuentes puntuales de luz, pero ahora se determinará como factor importante el ancho de la rendija, con lo cual se comprenderá la difracción de Fraunhofer.
(Figura 1)
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RE SULTADOS E SPER ADOS DIFRACCIÓN DE FRAUNHOFER Para analizar el patrón de difracción es conveniente dividir la rendija en dos mitades, como se muestra en la figura. Todas las ondas que se originan desde la rendija están en fase. Considere las ondas 1 y 3, que se originan de un segmento justo arriba de la parte inferior y justo arriba de la parte superior del
En este proyecto de investigación se espera que el estudiante comprenda la naturaleza de la luz como onda electromagnética y el proceso de refracción de ésta.
CONCLUSIONES -
centro de la rendija, respectivamente. La onda 1 viaja más lejos que la onda 3 en una cantidad igual a la diferencia de camino óptico (a/2 senθ), donde a es el ancho de la rendija. De manera similar ocurre para las ondas 2 y 4. Si esta diferencia de camino es igual a la mitad de la longitud de onda, las ondas se cancelan entre sí y se produce interferencia destructiva. En definitiva las ondas provenientes de la mitad superior de la rendija interfieren destructivamente con ondas provenientes de la mitad inferior de la rendija cuando
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Se observaron los colores pertenecientes al espectro electromagnético. Variando la fuente de luz y la distancia de ésta al disco, se pudieron ver diferentes colores. Se observó entonces que la luz es una combinación de colores (cada color de diferente frecuencia y longitud de onda). Cada uno de estos rayos tiene su propia longitud de onda, y es la variación de esta longitud de onda la que permite obtener todos los colores posibles.
Integrantes:
MARÍA JOSÉ OROZCO CORONEL 2142025 MAYRIN VEGA GONZÁLEZ - 2143173 KEHOMA DÍAZ FIGUEROA - 2132439 JERSON VILLAMIZAR FERNÁNDEZ2142836
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