Interferencia Y Experimento De Young

INTERFERENCIA DE ONDAS LUMINOSAS

INTERFERENCIAS, DIFRACCIÓN Y ABSORCIÓN DE LA LUZ

Como se ha dicho la luz tiene un comportamiento ondulatorio que justifica el fenómeno de interferencia. Precisamente este fenómeno ha sido la causa de que se considerara a la luz como una onda.

La interferencia de las ondas luminosas se observa con fuentes coherentes (igual frecuencia) lo que se consigue haciendo pasar luz procedente de un único foco a través de dos rendijas próximas. Se observa una interferencia constructiva cuando la diferencia entre las distancias recorridas por la luz procedente de los dos focos es un número entero de veces la longitud de onda, la interferencia destructiva se produce cuando la diferencia entre los caminos recorridos por las ondas sea un número impar de semilongitudes de onda.

La difracción es el cambio de dirección de propagación de una onda cuando encuentra un obstáculo. Para que este fenómeno se pueda observar es preciso que la rendija tenga un tamaño del orden del de la longitud de onda. Entonces los puntos del frente de onda que no son tapados por el obstáculo actúan como centros emisores de nuevos frentes de onda.

Cuando las ondas luminosas se propagan en un medio material se produce el fenómeno de absorción, es decir, van perdiendo energía. El coeficiente de absorción depende del medio y de la frecuencia de la radiación. La intensidad de una onda viene dada por:

I = I0 • e-αx

Donde I es la intensidad de la onda después de atravesar un medio de espesor x, I0 la intensidad de la onda que penetra en el medio, α el coeficiente de absorción del medio.

EFECTO DOPPLER EN LA LUZ

Lo hemos estudiado en el tema correspondiente al movimiento ondulatorio. En el caso de la luz implica una variación en la frecuencia percibida de un emisor luminoso cuando este se encuentra en movimiento con respecto al observador, el observador está en movimiento respecto al foco o ambos se mueven uno respecto del otro.

DIFRACCIÓN E INTERFERENCIA

Cuando dos haces de luz se cruzan pueden interferir, lo que afecta a la distribución de intensidades resultante. La coherencia de dos haces expresa hasta qué punto están en fase sus ondas. Si la relación de fase cambia de forma rápida y aleatoria, los haces son incoherentes.

Si dos trenes de ondas son coherentes y el máximo de una onda coincide con el máximo de otra, ambas ondas se combinan produciendo en ese punto una intensidad mayor, esto es conocido como interferencia constructiva. Si son coherentes y el máximo de una onda coincide con el mínimo de la otra, ambas ondas se anularán entre sí parcial o totalmente, con lo que la intensidad disminuirá, esto es conocido como interferencia destructiva. Cuando las ondas son coherentes, puede formarse un diagrama de interferencia formado por franjas oscuras y claras. El fenómeno de la interferencia entre ondas de luz visible se utiliza en holografía e interferometría.

Las ondas de luz reflejadas por dos superficies de una capa transparente, extremadamente fina, pueden interferir entre sí. Puede emplearse una capa o varias capas de materiales diferentes para aumentar o disminuir la reflectividad de una superficie.

Los separadores de haz dicroicos son conjuntos de capas de distintos materiales, cuyo espesor se fija de una forma que la banda de longitudes de onda sea reflejada y la otra sea transmitida, este fenómeno se conoce como difracción. Un filtro interferencial construido con estas capas transmite una banda de longitudes de onda extremadamente estrecha y refleja el resto de las longitudes.

Por ejemplo la luz que incide sobre el borde de un obstáculo es desviada, o difractada, y el obstáculo no genera una sombra geométrica nítida. Los puntos situados en el borde del obstáculo actúan como fuente de ondas coherentes, y se forma un diagrama de interferencias denominado diagrama de difracción. La forma del borde del obstáculo no se reproduce con exactitud, porque parte del frente de onda queda cortado.

EXPERIMENTO DE THOMAS YOUNG

El experimento de Young, también denominado experimento de la doble rendija, fue realizado en 1801 por Thomas Young, en un

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