arquitectura

Diez pruebas con el banco óptico didáctico
Publicado en 15 febrero, 2009de César
 
 
 
 
 
 
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1. El experimento de Young
Este científico ingles realizó a principios del siglo XIX un interesante experimento que luego fue fundamental para las bases de la mecánica cuántica. También se lo llama de la doble rendija y explica el comportamiento ondulatorio de la luz ya que elmismo demuestra patrones de interferencia propia de los fenómenos de ondas.

La difracción es un fenómeno de ondas, es ese curvado de la onda que se produce cuando esta choca con un obstáculo, este fenómeno es la causa de las interferencias
Bien, para ver los patrones de interferencia con nuestro banco óptico utilizaremos como modulo de iluminación un láser, en este experimento vamos a prescindirde la lente convergente y del colimador, usaremos la red de difracción hecha con un trozo de cd que tiene 625 líneas por mm
El montaje es el siguiente:


Podemos ver otros ordenes de interferencia, el segundo y a veces el tercero sacando la pantalla del banco y proyectando sobre una pared blanca a 0,60-0,80 mts de distancia.
2. Obtención de un espectro continuo
Todos hemos visto en algúnmomento el arco iris o los colores del mismo cuando la luz atraviesa algún cuerpo con forma de prisma. La luz blanca en realidad es una luz compuesta por siete colores distintos que son visibles cuando la luz entra en un medio distinto al aire y cambia su velocidad, se refracta. Nosotros usaremos el fenómeno de la difracción para ver este espectro
La fuente será una lámpara de linterna confilamento (no las de leds), acá deberemos agregar un concentrador del rayo que sale del colimador, es decir tendremos que agregar la lente convergente y el colimador

Todos estos experimentos requieren que el lugar donde hacemos las pruebas este oscuro


3. Obtención de un espectro discontinuo
Cuando calentamos un elemento químico sus átomos absorben energía que es liberada al enfriarse emitiendoluz, si esa luz es procesada en un prisma o una red de difracción ya no obtenemos el espectro continuo como en el caso anterior sino uno que presenta líneas bien definidas, característica de cada elemento, algo así como un código de barras individual para cada elemento, esos espectros se llaman discontinuos o de lineas.
Para ver esta clase de espectros vienen muy bien las lámparas de bajo consumo ytubos fluorescentes donde hay gases ionizados.
El montaje será el mismo que usamos para los espectros continuos solo que vamos a cambiar el foco de linterna por una lámpara de bajo consumo, yo logré conseguir una bastante pequeña que puede introducirse en el tubo que forma el modulo de iluminación del banco


Un truco, para que las fotos muestren con mayor detalle las distintas líneasespectrales, conviene aumentar el tiempo de exposición en la cámara, si queremos hacer un trabajo mas meticuloso con los espectros obtenidos recomiendo la lectura del siguiente artículo de Alberto Villalobos, un compañero experto en espectroscopia que indica como analizar los espectros con programas de acceso libre
http://hombrosdegigantes.blogspot.com/2008/04/digitalizacin-y-anlisis-de-espectros.html4. Medición de la longitud de onda de una luz monocromática
A mi modo de ver esta es una de las mejores utilidades de este sencillo banco, podemos medir con bastante reproductibilidad longitudes de onda de un láser o de unos leds de colores, picos en espectros discontinuos etc. Para esto vamos a usar las reglas que están en el soporte y en la pantalla.
Usaremos el puntero láser, pero se puedenrealizar como dije antes con otras fuentes monocromas. Armamos el banco como esta en la figura, con el láser sin la lente convergente y sin el colimador, se mide la distancia de la red de difracción a la pantalla, marcada como B en el dibujo, después se enciende el láser y se mide la distancia entre el orden principal (el punto del centro de la pantalla) y uno de los ordenes primarios, cualquiera...