Interferencia

LD
Hojas de
Física

Mecánica
Teoría ondulatoria
Interferencia de ondas de agua

P1.6.5.1

Interferencia de dos haces
de ondas de agua

Objetivos del experimento
g Análisis de la interferencia mediante la generación de dos ondas de agua circulares en función de la distancia de
ambos generadores y de la longitud de onda.
g Análisis de la interferencia de ondas de agua detrás de una rendija doble.g Comparación de las imágenes de interferencia.

Fundamentos
Para una variación del camino geométrico

Se llama interferencia a la superposición de ondas circulares
y coherentes en su lugar de encuentro. En este caso, las
ondas pueden ser reforzadas en algunos lugares, mientras
que en otros se verán atenuadas o incluso se extinguirán.

∆s = n ⋅ λ con n = 0, ±1, ±2, ...

(I)

las variaciones enlos caminos de cada onda se suman, esto
es, tiene lugar el refuerzo máximo de la onda.

El fenómeno de interferencia en un lugar depende del corrimiento que producen, una contra otra, las ondas circulares
que interfieren o, mejor dicho, de la variación del camino
geométrico de ambas ondas en dicho lugar.

Para una variación del camino geométrico

∆s =  n +


1
 ⋅λ
2

con n = 0, ±1, ±2,

(II)las variaciones de los caminos de cada onda se restan, esto
es, ambas ondas (suponiendo amplitudes iguales) se extinguen por completo.
Los lugares con idénticas variaciones de camino geométrico
se encuentran sobre un hipérbola (ver figura 2) cuyos focos
son los puntos generadores. Su posición se describe mediante los ángulos α (ver figura 3) que forman el eje de ordenadas
con las asíntotas.
Paralos máximos vale
senα = n ⋅ λ
d

con n = 0, ±1, ±2, ...

(III)

0606-Brn

y para los mínimos vale
1

senα =  n +  ⋅ λ con n = 0, ±1, ±2, ...
(IV)
2 d

(d: distancia de los puntos generadores, λ : longitud de onda)

Fig. 1

1

Interferencia de dos ondas circulares coherentes (fotos)
Arriba: distancia de los puntos generadores = 8 cm
Abajo: distancia de los puntos generadores = 4,2 cmP1.6.5.1

LD Hojas de Física
En la cubeta de ondas se generan ondas circulares coherentes mediante, por ejemplo, dos generadores de ondas circulares unidos a la membrana de la alimentación y que producen ondas circulares de igual amplitud y frecuencia. La reflexión de ondas de agua circulares en un obstáculo recto
lleva a idéntico resultado. La imagen reflejada del punto generador forma el segundopunto generador.

Materiales
1 cubeta de ondas con estroboscopio a motor 401 501
además:
detergente,
láminas transparentes, marcadores para pizarra,
cinta adhesiva, regla, transportador

Si los frentes rectilíneos de ondas chocan contra un obstáculo con dos rendijas estrechas, detrás de ellas surgen igualmente ondas circulares coherentes. La generación doble y la
doble rendija generan las mismasimágenes de interferencia.

Montaje
El montaje del experimento se muestra en la figura 4.
– Ubicar la cubeta de ondas libre de perturbaciones, ateniéndose siempre a sus instrucciones de uso.
– Conectar, según muestra la figura 5, dos generadores de
ondas circulares, para provocar la doble generación, a
una distancia de 8 cm.
– Preparar el generador de ondas rectilíneas, el obstáculo
con cuatrorendijas y la corredera de obturación.
– Pegar con cinta adhesiva una lámina sobre la pantalla de
observación (g).

Realización
a) Interferencia de dos haces por doble generación:
– Girar la placa del estroboscopio con el tornillo de cabeza
moleteada (f) apartándola del paso de la luz, de manera
que la hoja de vidrio del fondo de la cubeta sea iluminada
por completo.
– Seleccionar con la perilla (e)una frecuencia de aproximadamente 25 Hz y con la perilla (d) elevar con cuidado la
amplitud de la excitación hasta que se formen claros frentes de onda (ver instrucciones de uso para la cubeta de
ondas).
– Cambiar, de ser necesario, la profundidad de inmersión
con el tornillo de ajuste (h1).
Fig. 2

Fig. 3

– Observar la ubicación y la cantidad de los máximos y los
mínimos de interferencia....