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En esta práctica se tratará de entender el comportamiento del fenómeno de interferencia cuando un haz de luz producido por un rayo laser incide en un ángulo grande con respecto de la normal …Descripción completa
Difracción e InterferenciaDescripción completa
FISICA CUÁNTICA Y ÓPTICA
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Descripción: Fisica de ondas
Ejercicio resuelto: Interferencia y Difracción por 2 rendijasDescripción completa
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Descripción: asd
Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingenier ía División de Ciencias Básicas Departamento Departamento de Física
Laboratori Laboratorio o de Acúst Acústic ica a y Ópti Óptica ca Práctica 9 Interferencia
Nombre del Profesor: QUINTANAR CORTES LUIS ENRIQUE FIS.
Nombre completo del alum al umno no
Firma
ALVAREZ ROJAS BRANDON GUTIERREZ ALTAMIRANO JONATHAN ABDIEL
GONZALEZ LEON FERNANDO
Número de Brigada: 2
Fecha de Elaboración: 26/04/2018
Grupo: 1
RESUMEN
En esta práctica reproducimos el experimento de Young con unas rendijas dobles y rendijas sencillas para observar la interferencia mediante la división de frente de onda, para eso estarán una abertura rectangular y las rendijas sencillas entre la fuente de luz y las rendijas dobles. Observamos los patrones de interferencia producidos por cada rendija dada su separación. Además ocupamos un láser en lugar de la fuente de luz para incidirlo sobre un vidrio y este se refleje en una hoja de papel y así poder ver el patrón de interferencia. MARCO TEÓRICO
Este experimento fue diseñado para responder a la pregunta de si la luz tenía una naturaleza corpuscular o si, más bien, consistía en ondas. Thomas Young en su experimento demostró la naturaleza ondulatoria de la luz. La difracción es un fenómeno en el que al pasar una onda por una rendija o abertura se formaran nuevos frentes de onda. La interferencia es un fenómeno en el que dos o más ondas se superponen para formar una onda resultante de mayor o menor amplitud. Hay dos tipos de interferencia la constructiva y la destructiva (las ondas se anulan). Young en primer lugar puso una rendija muy estrecha delante de una fuente de luz solar. Este haz de luz incidía sobre una pantalla opaca en la que había dos rendijas muy estrechas y cercanas entre sí (S1 y S2).
Suponemos que las ondas que atraviesan las rendijas tienen una longitud de onda λ y están separadas una distancia d. Al atravesar las rendijas S1 y S2, las ondas se dispersan en todas direcciones. Las que llegan al centro de la pantalla habrán recorrido la misma distancia, por lo que están en fase, se forma entonces e ntonces una interferencia constructiva y las amplitudes de ambas ondas se suman.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE APRENDIZAJE 1. Reproducir el experimento de Young para observar el fenómeno de interferencia por división de frente de onda. 2. Reproducir el fenómeno de interferencia por división de amplitud, debido a reflexiones múltiples. Material y equipo Láser de He – Ne de 0.5 [] Fuente de luz incandescente Pantalla con escala milimétrica Banco óptico Tres porta componentes estándar Banco de alineamiento para láser Difusor Abertura rectangular Rendijas [9116] Rendijas dobles [9165-B] Placa de vidrio Dos lentes biconvexas ( = 18 [] y = 48 []) Calibrador con vernier DESARROLLO En el primer experimento armamos el dispositivo, para eso colocamos la fuente de luz y las rendijas dobles, un porta componentes estándar con una abertura rectangular, una rendija sencilla de 0.1 [mm] estará detrás de la abertura rectangular y las rendijas dobles estarán a 20 [cm] de la fuente de luz, cuando encendemos la fuente de luz ponemos el ojo a las rendijas dobles para observar el patrón de interferencia que producen las rendijas. En el segundo experimento, retiramos la fuente de luz incandescente para poner el láser, también montamos las lentes en los porta componentes; 18 [mm] y 48[mm] a una distancia entre si de 66 [mm], además colocamos la placa de vidrio en un porta componentes y éste en el e l banco de alineamiento para el láser, para cuando se prenda el láser este incida en el vidrio y a su vez se refleje en una hoja de papel para observar su patrón de interferencia. ACTIVIDAD 1. Registre la separación (a) de las rendijas dobles y el ancho (b) de las la s mismas. Elabore un esquema de la tarjeta que contiene las rendijas dobles, identificando cada par con las letras A, B, C y D; cada par con sus datos: separación entre rendijas (a) y ancho de rendija (b).
ACTIVIDAD 2. Elabore un bosquejo de los patrones de interferencia producidos por los pares de rendijas A y B; recuerde observar la parte central más luminosa. En forma cualitativa, ¿qué relación existe entre los patrones de interferencia observados y la separación a entre e ntre las rendijas?
ACTIVIDAD 3. Elabore un bosquejo de los patrones de interferencia producidos por los pares de rendijas A y C. ¿Qué relación cualitativa existe entre los patrones de interferencia observados y el ancho b de las rendijas dobles que los producen?
ACTIVIDAD 4. Dibuje un esquema que muestre la forma en que ocurre la división del frente de onda del haz luminoso en este dispositivo.
ACTIVIDAD 5. Elabore un esquema del patrón de interferencia observado. Si es necesario ajuste ligeramente la distancia de separación entre las lentes.
ACTIVIDAD 6. Bosqueje lo que ocurre al incidir el haz ensanchado del láser en la placa de vidrio. Explique brevemente cómo ocurre el fenómeno de interferencia por división de amplitud.
Conclusiones Mediante el material proporcionado en laboratorio se logró observer el comportamiento de las ondas de luz a traves de las rendijas, es decir, se vio la difracción al pasar una onda por una rendija. BIBLIOGRAFÍA Hecht E.; “ÓPTICA”; Addison Wesley Iberoamericana; 3ª edición. Madrid, España, 2000.