o Práctica de laboratorio

OPO I

INTERFERENCIAS POR DIVISIÓN DEL FRENTE DE ONDAS. RENDIJAS DE YOUNG.

o Material (pulsar para visualizar el elemento)

•Un banco óptico

20 mm

•Láser de He-Ne (633 nm)

•Lente de f´= 20 mm

•Doble rendija de Young

•Microscopio con ocular micrométrico

•Filtro gris (opcional)

INTERFERENCIAS POR DIVISIÓN DEL FRENTE DE ONDAS. RENDIJAS DE YOUNG.

INTERFERENCIAS POR DIVISIÓN DEL FRENTE DE ONDAS. RENDIJAS DE YOUNG.

o Objetivo

El objetivo de esta práctica es el análisis y la observación del dispositivo interferencial por división del frente de ondas, de la doble rendija de Young. Como aplicación se obtendrá el valor de la separación entre rendijas d a partir del estudio de la figura interferencial obtenida, supuesto conocido el valor de .

Con el mismo dispositivo es posible calcular la longitud de onda de la fuente empleada si el dato conocido es la separación entre rendijas d.

INTERFERENCIAS POR DIVISIÓN DEL FRENTE DE ONDAS. RENDIJAS DE YOUNG.

o Fundamento teórico

Como se demuestra en el desarrollo teórico del tema, la interfranja o distancia entre máximo y máximo de interferencia viene dada por la expresión:

dónde es la longitud de onda empleada, D la distancia entre las rendijas y el plano dónde se observan las franjas de interferencia, y d la distancia que separa los centros de las rendijas.

01

m m

Di x x

d

INTERFERENCIAS POR DIVISIÓN DEL FRENTE DE ONDAS. RENDIJAS DE YOUNG.

o Objetivo

Práctica 1. Para una longitud de onda conocida, midiendo D y la interfranja i se puede obtener la distancia que separa los centros de las rendijas d.

0m+1 m

λ Di = x - x =

d0 0

1

m m

D Dd

x x i

INTERFERENCIAS POR DIVISIÓN DEL FRENTE DE ONDAS. RENDIJAS DE YOUNG.

o Objetivo

Práctica 2. De manera similar, conocida d, midiendo D y la interfranja i se puede obtener la longitud de onda empleada.

0m+1 m

λ Di = x - x =

d

10 m mx x d d

iD D

En ambos casos el procedimiento experimental es el que se describe a continuación:

o Desarrollo experimental

La fuente de luz es un láser de He-Ne (= 633 nm) que proporciona un estrecho haz de luz.

1. Se coloca dicho láser en el banco óptico

L1

3. El fenómeno se puede observar en toda la zona de superposición de los haces procedentes de las rendijas, es decir a lo largo de todo el banco óptico.

2. Se sitúa la lente L1. Esta lente, de focal f´=20 mm, da lugar a la fuente puntual primaria que iluminará las rendijas de Young.

Se utiliza un microscopio de banco para observar la figura interferencial.

L1

4. A continuación se procederá a buscar el plano dónde está enfocado el microscopio, para ello se buscará el plano de mayor nitidez con ayuda de un objeto.

L1

0 1 2 3 4

4. A continuación se procederá a buscar el plano dónde está enfocado el microscopio, para ello se buscará el plano de mayor nitidez con ayuda de un objeto.

L1

5. Se procede a medir D con su error correspondiente. Los datos obtenidos se introducen en la hoja de cálculo correspondiente a la práctica.

D

x1 x2

1 96 2 0 1x . . cm

2 134 5 0 1x . . cm

38 3 0 2D . . cm

0

90

80

70

60

0 1 2 3 40 1 2 3 4

6. A continuación con ayuda del tornillo micrométrico del ocular del microscopio, se medirá la interfranja de la figura interferencial obtenida. Primero en una parte de la zona de observación:

x1

1 0 77 0 01 x . . mm

0

10

90

20

80

70

60

i

0 1 2 3 40 1 2 3 4

x1 x2

1 0 77 0 01 x . . mm

2 2 00 0 01 x . . mm1 23 0 02 i . . mm

0

10

90

20

80

70

60

i´

0 1 2 3 40 1 2 3 4

x1 x2 1 18 0 02i . . mm 1 1 00 0 01x . . mm

2 2 18 0 01x . . mm

….y después en una zona distinta:

Con los datos obtenidos se procederá a calcular la distancia entre rendijas:

38 3 0 2

1 25 0 012

m

D . . cm

i ii . . mm

0 0193 0 002

D

d . . mmi

Todas las medidas se realizarán tres veces.