ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORALINSTITUTO DE CIENCIAS FSICASLABORATORIO DE FSICA DPrctica # 6TEMA: Doble rendija de Young

ESTUDIANTE: Jonathan Recalde E.

PROFESOR: Msc. Ronald Rovira Jurado

PARALELO: 5

FECHA: 15 de Diciembre del 2010

Resumen:Se experiment con ranuras de diferente ancho y separacin para obtener patrones de interferencia variados y as analizar las caractersticas de los mismos.

Objetivos:Estudiar el fenmeno de interferencia y medir la longitud de onda de una fuente de luz monocromtica.

Introduccin:La suma de dos ondas mecnicas puede ser constructiva o destructiva. En la interferencia constructiva la amplitud de la onda resultante es mayor que la de cualquiera de las ondas individuales, mientras que en la interferencia destructiva la amplitud resultante es menor que la de cualquiera de las ondas individuales. Las ondas de luz tambin interfieren entre s. Fundamentalmente toda interferencia asociada con ondas luminosas surge cuando se combinan los campos electromagnticos que constituyen las ondas individuales. Los efectos de interferencia en las ondas luminosas no se observan con facilidad debido a las cortas longitudes de onda implicadas (de 4 x 10-7 m a 7 x 10-7m). Para la interferencia sostenida en las ondas luminosas que se observan se deben cumplir las siguientes condiciones: las fuentes deben ser coherentes, es decir, deben mantener una constante de fase entre s; las fuentes deben ser monocromticas, es decir de una sola longitud de onda.La interferencia en ondas luminosas se demostr por primera vez por Thomas Young. En su experimento la luz incide sobre una barrera en la cual hay una rendija estrecha So. Las ondas que emergen de esta rendija llegan a una segunda barrera, la cual contiene dos rendijas estrechas y paralelas, S1 y S2. Las dos rendijas sirven como un par de fuentes de luz coherente porque las ondas que emergen de ellas se originan en el mismo frente de onda y, en consecuencia mantienen una relacin de constante de fase. La luz de S1 y S2 produce sobre la pantalla un patrn visible de bandas paralelas brillantes y oscuras denominadas franjas. Cuando la luz de S1 y S2 llegan a un punto sobre la pantalla en forma tal que ocurra interferencia constructiva en ese punto, aparece una lnea brillante. Cuando la luz de las dos rendijas se combinan en forma destructiva en cualquier punto sobre la pantalla, se produce una franja oscura.

Procedimiento: Se arm los equipos de acuerdo a lo indicado en la figura 1. Se interpuso la laminilla con rendijas en el haz de luz. Se movi la laminilla hasta que el haz de luz pase por el primer par de rendijas. Se dibuj el patrn formado en la pantalla. Se repitieron los pasos anteriores para las siguientes rendijas. Se seleccion un par de rendijas. En el patrn de interferencia se ubic el mximo central y se determin la posicin de los mximos. Se realizo un grafico posicin del mximo vs. Numero de orden

Figura 1

Resultados:

1. Cuando la distancia de separacin es la misma para dos ranuras, pero se vara el ancho de la ranura, se not que disminuye la separacin entre mximos, pero aumenta la cantidad de mximos.

2. Al tener el mismo ancho de ranura, pero diferente distancia de separacin el patrn de difraccin es el mismo y la separacin entre mximo y mximo es menor.

3. El experimento de Young no puede ser realizado con dos punteros lser.

Tabla 1Nd x 10-3[m]L[m]Xn x10-3[m] x10-9[m]

10.253.95 9.00632

23.9519.00

33.9529.00

43.9538.00

53.9547.00

Figura 2

Clculo de la longitud de onda teorico = 6.32 nmd= 0.25

%E= 0.16%

Anlisis:

1. La distancia entre bandas adyacentes brillantes es inversamente proporcional a la distancia d entre las ranuras. Cuanto ms prximas estn las ranuras una de la otra, tanto ms se extiende el patrn. Cuando las ranuras estn muy separadas, las bandas del patrn estn ms prximas unas de otras.

2. A medida que aumenta el ancho de la ranura, se hace ms angosto el patrn de difraccin, se tiene tambin que la cantidad de mximos es menor.

3. El experimento de Young no puede ser realizado con dos punteros lser, ya que se tendra un tren de onda diferente para cada lser de manera que no existira coherencia.

Conclusiones:

El traslape de ondas de dos fuentes coherentes de luz monocromtica forman un patrn de interferencia. Si se tratara de realizar el experimento de Young con luz blanca, el patrn de interferencia no podra ser observado de una manera muy clara, ya que la luz blanca es una superposicin de los colores del espectro visible y al tratar de determinar el cambio en la intensidad del color, habr otro que se superpondr. La caracterstica distintiva de la luz de un lser es que la emisin de luz de muchos tomos est sincronizada en cuanto a frecuencia y fase. Se conservan relaciones de fase definidas a lo largo de longitudes proporcionalmente mucho mayores del haz, y la luz lser es mucho ms coherente que la luz ordinaria.

Bibliografa:

Serway R., Beichner R., Fsica para ciencias e ingenieras, Quinta edicin, Edit McGraw-Hill.Cap.37.

Fsica Universitaria Sears Zemansky. tomo II, Onceava edicin, Edit. Pearson, Cap 35.