O Práctica de laboratorioPráctica de laboratorio OPO I INTERFERENCIAS POR DIVISIÓN DEL FRENTE DE...
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o Práctica de laboratorio
OPO I
INTERFERENCIAS POR DIVISIÓN DEL FRENTE DE ONDAS. RENDIJAS DE YOUNG.
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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.
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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.
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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
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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
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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:
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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
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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:
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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.