Longuitud de la luz.

1

Interferencia en ondas de agua y luz

Juan Daniel Galarza Calle, jgalarzac3@est.ups.edu.ec

Christian Santiago Feican Campoverde, cfeican@est.ups.edu.ec

John David Arévalo Delgado, jarevalod@est.ups.edu.ec

David Israel Mejía Ochoa, dmejiao@est.ups.edu.ec

Cristian Fernando Valdez Zumba, cvaldezz@est.ups.edu.ec

Universidad Politecnica Salesiana

Laboratorio de Fisica Moderna

Resumen—En el siguiente documento se detallará sobe la práctica realizada en el laboratorio que consiste en observar mediante una cuba de ondas, el fenómeno se puede observar en las ondas en el agua, en donde las interferencias constructivas y destructivas producen obvias figuras de interferencia, también obtener la longitud de onda de los colores que conforman el arcoíris mediante un interferómetro el espectro es visible y se entiende como la sección que puede ser percibida por el ojo humano, todo ello se justificara con la teoría y sus cálculos respectivos

Index Terms—Difracción, Interferencia, Polarización, Reflex-ión, Refracción.

INTRODUCCIÓN:

La difracción es una característica estudiada por los com-portamientos que pueden tener las ondas como las sonoras, de radio, electromagnéticas donde la luz tiene una dualidad de onda – partícula, por ello se realizó diferentes experimentos para ir determinando estas características y ver en qué grupo encajaba la luz como tal. En la difracción se pudo explicar de manera más coherente la luz en este comportamiento mediante la teoría ondulatoria ya que al obtener interferencias constructivas y destructivas se probará el comportamiento ondulatorio de la luz para este fenómeno dando importancia de realizar el experimento de la doble rendija de Thomas Young

OBJETIVOS:

Observar la interferencia en las ondas de agua.

Calcular la longitud de onda del agua utilizando las ecuaciones de Young.

Calcular la longitud de onda de la luz (Interferencia de Young).

MARCO TEÓRICO:

DIFRACCIÓN

La difracción se refiere a la flexión de las ondas en torno al borde de un objeto y no está relacionada con la refracción [1]. En general, el grado de difracción depende del tamaño de la longitud de onda en comparación con las dimensiones de la obstrucción que proyecta la sombra. Cuanto más larga es la onda en relación con la obstrucción, mayor es la difracción. [2]

Los efectos de difracción son máximos cuando la abertura tiene aproximadamente el mismo tamaño o es más pequeña que la longitud de onda de las ondas, así que con una abertura

mucho mayor que la longitud de onda de estas ondas en agua, la difracción sólo se percibe cerca de los bordes. [1]

[pic 1]

Abertura mayor a la longitud de onda [1]

Mientras que, si la abertura tiene aproximadamente el tamaño de la longitud de onda, la difracción produce ondas casi semicirculares. [1]

[pic 2]

Abertura menor a la longitud de onda [1]

EXPERIMENTO DE YOUNG DE LA DOBLE RENDIJA

Este experimento demostró la naturaleza ondulatoria de la luz y permite determinar la longitud de onda

Las ondas superpuestas pueden interferir en forma cons-tructiva o destructiva. La interferencia constructiva se presenta cuando se sobreponen dos crestas, y la interferencia destructiva se presenta cuando se sobreponen una cresta y un valle.

Este fenómeno se puede observar en las ondas en el agua, en donde las interferencias constructivas y destructivas producen obvias figuras de interferencia, por otra parte, la interferencia constructiva de las ondas luminosas no se observa con tanta facilidad porque sus longitudes de onda son relativamente cortas y porque no tiene la misma frecuencia (no son mono-cromáticas). Además, sólo se producen figuras estacionarias

2

[pic 3]

de interferencia cuando las fuentes son coherentes, es decir, cuando las fuentes que producen ondas luminosas tienen entre sí una relación constante de fases. Para medir la longitud de onda de la luz se necesita examinar la geometría del experimento de Young: [1]

[pic 4]

Experimento de Young [1]

En donde tenemos una pantalla colocada a una distancia L de las rendijas, y un punto P cualesquiera en la pantalla, el mismo que está a una distancia “y” del centro del máximo central, y determina un ángulo en relación con la línea normal entre las rendijas. Las rendijas S1 y S2 están separadas por una distancia d, la diferencia entre longitudes de trayectoria de ondas está definido por: [1]

x = d        sen (1)

La diferencia entre longitudes de trayectoria de ondas, en el caso de interferencia constructiva estada dado por la expresión:

x = m        (2)

De manera similar, en el caso de la interferencia destructiva, la diferencia de longitudes de trayectorias está definida por la expresión:

x = (m        1=2)        (3)

Igualando x de la ecuación (1) y (2) y considerando que m=1 obtenemos:

d        sen  = m        d        sen  =        (4)

Ahora consideramos el triángulo rectángulo que se forma entre la rendija y la pantalla determinando que:

...