DIFRACCION INTERFERENCIA DOBLE RENDIJA
Enviado por Constanza Elmes • 25 de Enero de 2016 • Documentos de Investigación • 1.032 Palabras (5 Páginas) • 379 Visitas
DIFRACCION
INTERFERENCIA DOBLE RENDIJA
Objetivos:
- Visualizar el fenómeno de interferencia
- Visualizar el fenómeno de difracción
- Determinar la separación entre dos rendijas.
- Medir la longitud de onda de la luz del láser
Difracción:
Efecto que se produce cuando un objeto o una abertura de bordes definidos se encuentran en la trayectoria de una radiación, dando por resultado sombra de bordes no nítidos. Este fenómeno físico se debe a que cada punto del objeto se puede considerar como centros emisores de ondas. Estas ondas interfieren entre sí y producen máximos y mínimos.
En el caso de difracción se tienen dos casos:
- Difracción de Fraunhofer. Esta se produce con frentes de ondas incidentes paralelos y observando la difracción a una distancia “lejana” del elemento difractar.
- Difracción de Fresnel. Esta se produce cuando la fuente y/o la pantalla de observación está cerca del objeto o abertura que difracta. En este caso los frentes de onda no son planos.
En el caso de una difracción de Fraunhofer producida por una abertura rectangular de ancho b y muy “larga” la intensidad del haz difractado, es:
[pic 1]
Donde [pic 2]
En esta expresión es la longitud de onda del haz incidente y es la posición angular de observación.[pic 3][pic 4]
Gráficamente:
[pic 5]
Al obtener mínimos tenemos los siguientes resultados:
- Donde, D>>a y = mπ, con m: posición de mínimo. [pic 6]
- Condición de mínimo:
[pic 7]
- Distancia al m-ésimo mínimo:
[pic 8]
Interferencia doble rendija (experimento de Young)
El interferómetro de Young consiste en la obtención de un patrón de interferencia mediante la división de un frente de onda. Una fuente puntual S emite luz monocromática que incide sobre una pantalla A. Esta tiene dos aberturas pequeñas S1 y S2 separadas por una distancia a.
[pic 9]
Estas aberturas actúan como dos fuentes emisoras de luz S1 y S2 coherentes. A una distancia L se ubica una pantalla sobre la cual se observa el diagrama de interferencia.
En esta situación donde [pic 10][pic 11]
La diferencia de fase corresponde a:
[pic 12][pic 13]
Las condiciones de máximos y mínimos en el experimento de Young son:
[pic 14]
[pic 15]
Dado que es un ángulo pequeño tg=sin es posible obtener la posición lineal de los máximos y mínimos en la pantalla vienen dado, respectivamente, por:[pic 16][pic 17][pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
La distancia entre dos máximos consecutivos o dos mínimos consecutivos es:
[pic 21]
Procedimiento experimental:
- Interferencia doble rendija:
Para realizar bien el experimento tener en cuenta es que tenemos la longitud de onda del láser que ocuparemos.
Colocar la placa de interferencia y difracción a una distancia de 1 m de la pantalla. Procurando que ambas estén paralelas.
Lo primero es hacer pasar la luz del láser por las cuatro rendijas.
Al hacer incidir el láser por las rendijas se observara un patrón, el cual tenemos que marcar y medir para extraer los datos.
Desplazar la placa con cuatro rendijas 10 cm hacia la pantalla y ajuste el sistema de incidencia del láser, observar el nuevo patrón, comentar las observaciones.
Determinar la distancia entre las aperturas (máx. y min) y el tamaño de estas a partir del patrón de interferencia.
Comparar los resultados obtenidos con los del fabricante de las aperturas y comparar el ancho de las aperturas con la longitud de onda láser.
Difracción:
Experimento 1.- Medición de onda del láser:
Haga incidir la luz del láser sobre la apertura y observe el patrón de difracción obtenido en la pantalla ubicada a 1,5 m de distancia.
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