Interferencia
Páginas: 5 (1070 palabras)
Publicado: 24 de noviembre de 2013
DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DE ONDA DE UN LÁSER Y OBSERVACIÓN DEL FENÓMENO DE INTERFERENCIA EN EL INTERFERÓMETRO DE MICHELSON
1. Resumen
En esta práctica se logró determinar la longitud de onda emitida por un láser (650 nm ± 10) con la ayuda de la fórmula del Interferómetro de Michelson, además de esto se observó el fenómeno de interferencia reflejado en la pantalla y selogró identificar su causa.
2. Introducción
El interferómetro de Michelson, inventado por el físico de Albert Abraham Michelson (1852 – 1931), el interferómetro emplea dos haces de luz. En la figura 1 se muestra un esquema de la marcha de rayos. La luz procedente del láser, incide bajo un ángulo de 45° sobre el divisor de haces M y se divide en dos haces que se reflejan en los espejos M1 yM2, recorriendo distancias diferentes L1 y L2 respectivamente, podemos variar el camino óptico L1 a través del espejo M1 hasta pasar por nuestra lente y encontrarse en la pantalla para producir el patrón de interferencia.
Se puede medir la longitud de onda de la luz simplemente contando el número de franjas desplazadas por un corrimiento específico de M1, por otra parte, si la longitud de ondaes conocida con exactitud (como un haz de laser), se puede medir el desplazamiento del espejo hasta fracciones de longitud de onda.
Como el interferómetro puede medir desplazamientos con precisión con frecuencia se utiliza para medir con alto grado de exactitud la longitud de componentes mecánicas.
Thomas Young en (1801) fue el primero en diseñar un método para producir y visualizar losmáximos y mínimos de intensidad. La luz que, procedente de una misma fuentes, llega a una pantalla tras haber atravesado el divisor de haces, formando un patrón regular de bandas oscuras y brillantes.
Figura 1. Esquema de Interferómetro de Michelson
Conteo de las franjas interferenciales
Debido a las aberraciones de las componentes ópticas y la deficiencia decalibración, es posible que las franjas de interferencia no sean perfectamente circulares. Sin embargo, este hecho no introduce errores en las medidiones mientras los máximos y mínimos se puedan distinguir. (Ver fig. 2)
Figura 2. Franjas de interferencia producidas por el interferómetro de Michelson
Las franjas se pueden contar seleccionando una línea de referencia sobre lapantalla donde aparezca un borde entre un máximo y mínimo. Después el micrómetro se desplazará hasta el próximo máximo y mínimo alcancen la posición previamente determinada y se contará una franja.
Moviendo el espejo M1 (hecho que es posible mediante un tornillo micrométrico), se modifica el camino que se debe recorrer uno de los rayos. Puesto que ese camino es atravesado en dos oportunidades, aldesplazar M1 una distancia λ/4, el camino óptico del rayo varió λ/2. Esto hace que, donde antes teníamos un máximo de interferencia, ahora tenemos un mínimo y los haces en la pantalla estarán en oposición de fase (desfasados 180°). Si movemos M1 una distancia adicional de λ/4 provocaremos un nuevo desplazamiento de las franjas y la apariencia de la imagen no podrá distinguir la original. De esta forma,moviendo M1 tendremos un modelo de interferencia que va caminando al variar la posición del espejo, y que volverá a ser como inicialmente cada vez que el espejo se mueva un múltiplo de la longitud de onda utilizada.
Moviendo lentamente M1 una distancia de “pasarán” n franjas en el patrón de interferencia que observamos en la pantalla, y se cumplirá la relación:(1)
Donde
Δde = |de inicial - de final|
5
Los objetivos para esta práctica estudiar una de las propiedades ondulatorias de la luz, la interferencia y la determinación de la...
1. Resumen
En esta práctica se logró determinar la longitud de onda emitida por un láser (650 nm ± 10) con la ayuda de la fórmula del Interferómetro de Michelson, además de esto se observó el fenómeno de interferencia reflejado en la pantalla y selogró identificar su causa.
2. Introducción
El interferómetro de Michelson, inventado por el físico de Albert Abraham Michelson (1852 – 1931), el interferómetro emplea dos haces de luz. En la figura 1 se muestra un esquema de la marcha de rayos. La luz procedente del láser, incide bajo un ángulo de 45° sobre el divisor de haces M y se divide en dos haces que se reflejan en los espejos M1 yM2, recorriendo distancias diferentes L1 y L2 respectivamente, podemos variar el camino óptico L1 a través del espejo M1 hasta pasar por nuestra lente y encontrarse en la pantalla para producir el patrón de interferencia.
Se puede medir la longitud de onda de la luz simplemente contando el número de franjas desplazadas por un corrimiento específico de M1, por otra parte, si la longitud de ondaes conocida con exactitud (como un haz de laser), se puede medir el desplazamiento del espejo hasta fracciones de longitud de onda.
Como el interferómetro puede medir desplazamientos con precisión con frecuencia se utiliza para medir con alto grado de exactitud la longitud de componentes mecánicas.
Thomas Young en (1801) fue el primero en diseñar un método para producir y visualizar losmáximos y mínimos de intensidad. La luz que, procedente de una misma fuentes, llega a una pantalla tras haber atravesado el divisor de haces, formando un patrón regular de bandas oscuras y brillantes.
Figura 1. Esquema de Interferómetro de Michelson
Conteo de las franjas interferenciales
Debido a las aberraciones de las componentes ópticas y la deficiencia decalibración, es posible que las franjas de interferencia no sean perfectamente circulares. Sin embargo, este hecho no introduce errores en las medidiones mientras los máximos y mínimos se puedan distinguir. (Ver fig. 2)
Figura 2. Franjas de interferencia producidas por el interferómetro de Michelson
Las franjas se pueden contar seleccionando una línea de referencia sobre lapantalla donde aparezca un borde entre un máximo y mínimo. Después el micrómetro se desplazará hasta el próximo máximo y mínimo alcancen la posición previamente determinada y se contará una franja.
Moviendo el espejo M1 (hecho que es posible mediante un tornillo micrométrico), se modifica el camino que se debe recorrer uno de los rayos. Puesto que ese camino es atravesado en dos oportunidades, aldesplazar M1 una distancia λ/4, el camino óptico del rayo varió λ/2. Esto hace que, donde antes teníamos un máximo de interferencia, ahora tenemos un mínimo y los haces en la pantalla estarán en oposición de fase (desfasados 180°). Si movemos M1 una distancia adicional de λ/4 provocaremos un nuevo desplazamiento de las franjas y la apariencia de la imagen no podrá distinguir la original. De esta forma,moviendo M1 tendremos un modelo de interferencia que va caminando al variar la posición del espejo, y que volverá a ser como inicialmente cada vez que el espejo se mueva un múltiplo de la longitud de onda utilizada.
Moviendo lentamente M1 una distancia de “pasarán” n franjas en el patrón de interferencia que observamos en la pantalla, y se cumplirá la relación:(1)
Donde
Δde = |de inicial - de final|
5
Los objetivos para esta práctica estudiar una de las propiedades ondulatorias de la luz, la interferencia y la determinación de la...
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