difraccion de ondas mecanicas

DIFRACCION DE ONDAS MECANICAS
(Mechanical waves diffraction)

W.Herenandez1, F. Padilla1, K. De la ossa1 .M. Rivero1
1Departamento de Física y Electrónica
Facultad de ciencias basicas
Universidad de Córdoba, Montería


Resumen

Cuando una onda plana incide normalmente sobre una abertura, ésta impide el paso de una porción del frente de onda, solamente la porción que incide en laabertura es transmitida, es decir; continúa su movimiento sin ser perturbada. En esta práctica estudiaremos el movimiento ondulatorio observando un fenómeno relacionado con las ondas mecánicas, la difracción. Para ello usaremos una cubeta de ondas, llena con agua, de 1 cm aproximadamente, y dos barreras planas paralelas, ubicándolas tal que haya una separación entre ellas y se forme una abertura largay angosta de anchura d Analizaremos lo que le suceden a los frentes de las ondas que atraviesan la abertura y estudiaremos la relación que existe entre la longitud de onda de dichas ondas y el ancho de la abertura d.

Palabras claves: difracción, cubeta de ondas, ondas mecánicas.
Abstract

When a plane wave normally impact on an opening, it cuts off a portion of the wave front, only theportion that impact the opening is transmitted, ie, continues to move without being disturbed. In this practice we are going to study the wave motion observing a phenomenon related to mechanical waves, the diffraction. For this we are going to use a ripple tank, filled with wáter, about 1 cm and two parallel flat barriers, placing them so that there is a separation between them and forms a longnarrow opening width d. We are going to analyze what happen to the wave fronts that pass through the opening and we´re going to study the relationship between the wavelength of these waves and the opening width d.
Keywords: diffraction, ripple tank, mechanical waves.

Keywords: Interference, ripple tank, mechanical waves.


Objetivos

Estudiar el fenómeno de la difracción usando una cubetade ondas



Analizar la relación existente entre la longitud de onda y el ancho de apertura o abertura (d)



1. TEORÍA RELACIONADA
Consideremos una onda plana que incide normalmente sobre una abertura larga y angosta de anchura d y veamos lo que sucede en el plano de la figura xxx.
Enumeremos las fuentes secundarias empezando por el borde superior por 1, 2, 3, … y cuando lleguemos ala distancia. d/2, continuemos con 1’, 2’ , 3’, …, cada par de focos 1-1’, 2-2’, …, separados d/2.
Los rayos que salen perpendicularmente a la onda incidente están en fase y cuando se encuentran en un punto muy lejanos producirán crestas. Si los rayos que salen de 1 y de 1’ forman un ángulo θ con la horizontal, de tal manera que la diferencia de camino es λ/2, tendremos mínimos, es decir partesoscuras llamadas valles. Lo mismo pasará con los rayos inclinados de θ que vienen de 2 y 2’, 3 y 3’ y así para todos los pares de rayos. La condición de mínimo se escribe como: [1]

O sea en general (1)


Figura 1.








2. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Materiales

Cubeta de ondas y sus accesorios básicos
Regla
Transportador
2 Barrera planas


Eldispositivo experimental se arregla como se muestra en la figura 2. Luego se vierte agua en la cubeta hasta tener una profundidad aproximadamente de 1 cm y posteriormente se coloca la rendija (con dos bordes perturbadores) los cuales tienen una separación d una de la otra; se estableció la frecuencia inicial de vibración para el motor, luego establecimos una frecuencia para la luz estroboscópica la cualnos permitía observar de manera amena el fenómeno de difraccion, esto sucedía por que la frecuencia de la luz era regulada con la frecuencia del motor. La fuente de luz permite visualizar, por transmisión, los máximos de las perturbaciones inducidas por el motor unido a la barra. Las crestas de dichas ondas actúan como lentes divergentes y enfocan la luz estroboscópica en el papel, mientras que...