EVIDENCIA DE APRENDIZAJE

1.- Introducción.

Si un haz de luz atraviesa muna ranura estrecha, se ve que se esparce hacia afuera dentro de la región de la sombra geométrica. Éste fenómeno recibe el nombre de difracción. Y se explica más fácilmente suponiendo que la luz es de carácter ondulatorio.

1.1.- Difracción de una abertura simple.

La interferencia se da en contribuciones de parejas de la luz procedente de los pequeños elementos de una abertura simple ejecutándose a los ángulos teta, la anulación completa ocurrirá sólo cuando la diferencia de trayectorias sea exactamente un número entero múltiplo de una longitud de onda, es decir,m. 1 λ, 2 λ, 3 λ etc…haciendo cálculos se llega a a la fórmula para bandas obscuras, la cual se muestra a continuación.

n λ = d sen θ. …………………………1

Donde:

d = abertura.

Λ- a.- λ = longitud de onda, de la onda incidente.

n = Número entero.

La bandas puede ser brillantes o u obscuras, siendo obscuras cuando existe una interferencia destructiva es decir el par de ondas están en contrafase, y cuando se tiene la luz en las bandas se trata de una interferencia constructiva es decir el par de ondas generadas están en fase y sus amplitudes se suman. La fórmula 1, demuestra que ampliando la ranura, las bandas de difracción se vuelven más estrechas, y hacerlo más estrecho las bandas las bandas de difracción se vuelven más amplias. Al hacer ésta deducción se hacen ciertas aproximaciones, con respecto a la distancia D, de la ranura a la pantalla, si la distancia a la pantalla D es muy grande en comparación con la la anchura d, de la la ranura dicha semejanza se aproxima más a la realidad. Para la mayoría de los casos prácticos, D es muy grande comparada con d, y la ecuación 1, concuerda con los experimentos.

1.2.- Experimento de Young de la doble ranura.

La prueba crucial entre la teoría corpuscular de Newton y la teoría ondulatoria de Huygens, se realizo en el ahora famoso, experimento de interferencia. La luz del sol de una diminuta abertura S se dejo incidir sobre una pantalla distante que contenía dos pequeños orificios, S1 y S2, los dos grupos de ondas esféricas que emergen de los dos orificios interfieren entre si de modo que forman una figura simetrica de bandas sobre una pantalla. Este experimento se considera ahora como la primera pruebadefinitiva de que la luz es un movimiento ondulatorio. Haciendo ciertas consideraciones sobre el particular, donde interviene los dos orificios, la pantalla y la luz incidente, como la longitud de onda se llega a la siguiente ecuación.

λ = x*d / n*D. ……………………….2

Donde:

λ = Longitud de onda.

d = de la ranura anchura.

n = Número entero.

D = distancia de los orificios a la pantalla.

Si se hace que x1, sea la distancia de la franja central a la primera franja de cada lado, entonces n = 1, y la ecuación se vuelve: λ x1( d /D). debido a que las franjas están separadas por igual, x1 representa el espaciamento a todo lo largo de la fig. midiendo las tres distancias d,x y D, se puede calcular la longitud de onda.

2.- Desarrollo.

Primeramente se tienen la siguiente fig. como referencia.

Referencia.

1. Descarguen la simulación ejs_DifraccioneInterferenciaF.jar

2. Corran la simulación y realicen lo siguiente:

a) Expliquen porque se da el cambio en los patrones cuando cambias una fuente de luz

a diferente color.

R. Porque los patrones dependen de la longitud de onda, tal como lo predice la fórmula 1.

Para un valor máximo de la ranura las bandas de difracción se vuelven más estrechas.

Para un máximo de la ranura las bandas de difración se vuelven más estrechas.

Porque tienen diferente frecuencia, y en consecuencia diferente longitud de onda.

b) Acomoden los colores rojo, verde y azul de acuerdo a las longitudes de onda, desde la

más grande a la más pequeña.

Rojo λ = 6.6E-7 m, verde λ = 5.4E-7 m, λ = 4.7 E-7 m.

c) Expliquen

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