Practica Campos Y Ondas Em

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

LABORATORIO CAMPOS Y ONDAS ELECTROMAGNETICAS.

PRÁCTICA: INTERFERENCIA DE ONDAS E.M.

PROFESOR CERDA GARCÍA JOSE LUIS

INTEGRANTES

I. INTRODUCCIÓN

• Nombre de la práctica: Interferencia de ondas E.M.

• Objetivo:

 Verificar el fenómeno de interferencia de ondas E.M.

 Realizar mediciones prácticas para λ y la frecuencia f con las cuales emite la UT.

• Material: Equipo básico, diodo empotrado, flexómetro, placa de aluminio, soporte, calzas de madera, riel corto.

• Procedimiento:

1. Se monta la UT frente a una placa de aluminio a unos 30 cm aproximadamente.

2. Encendemos la UT para que ocurra el efecto de interferencia en la placa.

3. Colocamos el diodo empotrado a una distancia inicial a la que llamamos X1 de la placa de aluminio (de preferencia cerca de la placa).

4. Vamos alejando el diodo empotrado de medio centímetro a la vez, observamos que lecturas tenemos para la corriente.

5. Hacemos los cálculos correspondientes con aproximadamente 15 distancia del diodo empotrado.

Fundamentos teóricos:

Interferencia: “La superposición o combinación de 2 o más ondas electromagnéticas en un punto o región del espacio.”

ANALISIS DE INTERFERENCIA PARA 2 FUENTES PUNTUALES

S1 Y S2 son fuentes (emisoras) que radian ondas electromagnéticas cuyas ecuaciones de onda para el campo E, respectivamente:

E1(r1,t1) = E01 cos(wt – B1r1 + e1 )

E2(r2,t2) = E02 cos(wt – B2r2 + e2 )

Donde:

E1(r1,t1) y E2(r2,t2) Son vectores de campo de amplitud inicial (v/m)

r1 y r2 Son vectores de posición que localizan al punto P ya lo largo de los cuales se propagan las ondas desde S1 y S2 respectivamente (m)

B1 y B2 Son constantes de fase (rad/m)

e 1 y e2 Son las fases iniciales (rad)

CARACTERISTICAS DE LAS FUENTES S1 Y S2

- Emiten ondas polarizadas linealmente ( esto es: los campos de E1 y E2 oscilan en planos fijos )

- S1 y S2 estan en el mismo medio es decir:

V1 = λ1f V2= λ2fλ1 =λ2 Dado que:

B1= 2π / λ1B2 = 2π / λ2 B1 =B2

S1 y S2 emiten ondas electromagnéticas coherentes es decir: e2-e1 = constante

Ep = E1 + E2

A efecto de tener un valor promedio de intensidad de energía en P (eventualmente medible) se define el concepto de IRRADANCIA Ipcomo:

Ip = <Ep * Ep>

Para toda funcion f(t) periodic de periodo T = 2π / w se define su valor promedio en el intervalo T como:

<f(t)> = 1/T ∫f(t) dt T = 2π / w

Consecuentemente Ip significa un valor promedio de intensidad de energía en P, para el intervalo de valor T

Ip = <Ep * Ep> = <(E1 + E2) * (E1 + E2)>

Ip = I1 + I2 + 2 √ (I1 + I2)* cosφ

El termino interferencia2 √ (I1 + I2)* cosφ es responsable de la existencia de valores máx. o min de irradancia en p

Es decir: Ipes máximo para 2 √ (I1 + I2)* cosφ es max esto ocurre para cosφ = 1 φ = 2nπ

Ipes min para cosφ = -1 con φ = (2nπ, n=1, 2,3,4,5)

Φ = [(wt-Br2+e2)-(wt-Br1+e1)]

Φ = B(r1-r2)+(e1-e2)

Si

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