Practica #6 Lab Fisica

Practica #6

Estudio del fenómeno de difracción de la luz

Objetivo

Observar las características del patrón de difracción por una rendija y determinar el ancho de una rendija a partir de la medición de la posición de los mínimos de la intensidad.

Marco teórico

En algunos fenómenos ópticos la luz se comporta como una onda electromagnética. Estos son los fenómenos de interferencia, difracción y polarización.

En esta práctica estudiaremos el caso de la difracción de la luz en rendijas. La difracción puede definirse como:

La desviación de la propagación rectilínea de la luz en las cercanías de un objeto opaco.

La difracción puede ocurrir en varios objetos que se interpongan en la trayectoria de la luz como: rendijas, objetos circulares agujeros, etc. Sin embargo aunque el fenómeno puede ocurrir en ocasiones no podemos observarlo claramente debido a que los efectos que produce son poco apreciables.

Cuando se observan los efectos de la difracción se podrá apreciar que la luz no es una línea recta. Como ocurría en los casos estudiados en la óptica geométrica, además se podrán apreciar zonas de mayor iluminación (llamados máximos de intensidad) y zonas de mínima iluminación (llamados mínimos de intensidad).

Desarrollo

Para esta práctica de laboratorio se utilizara como fuente de luz un láser de He-Ne, por lo cual los estudiantes deben leer atentamente, antes de realizar la práctica, las medidas de seguridad orientadas para el trabajo con este equipo. Este laser emite luz visible de color rojo con una longitud de onda de 632.8nm y una potencia de 1.5mw.

Para mostrar una de las aplicaciones que tiene el fenómeno de la difracción utilizaremos el mismo para calcular el ancho de las rendijas.

La fórmula que permite calcular la posición de los mínimos de difracción en el patrón producido por una rendija. Tiene la formula donde:

a = ancho de la rendija.

ʎ = angulo de la dirección en la cual se encuentra el mínimo, según el esquema.

ϑ = longitud de onda de la luz del láser ya conocida.

m = numero entero que da el orden del mínimo, contando a partir del centro del patrón y que es igual a 1, 2, 3, etc.

Hipótesis

En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que consisten en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando se encuentran en un obstáculo. La difracción ocurre en cualquier tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido, ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio.

Datos y mediciones

a/? senθ = ± m ʎ

a = ancho de rendija

m = 1

ʎ = 632.8nm

lnm = 1x10 ^-9

x = .95nm

L = 550mm

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