Redes De Difraccion

Trabajo Práctico Interferencia de la luz
Cálculo de la longitud de onda de la luz monocromática mediante interferencia utilizando biprisma de Fresnel.

Baez, Jonatan M.; Ventisky, Julieta.
Estudiantes de la FCEyN, materia Física II, Departamento de Física.

RESUMEN - El objetivo de esta experiencia consiste en determinar la longitud de onda más intensa emitida por una lámpara de sodiomediante un método interferométrico. Utilizando un microscopio óptico, previamente calibrado, se observó la interferencia que producen dos fuentes de luz coherentes que salen de un biprisma. Se calculó la longitud de onda de la luz anaranjada de la lámpara de sodio, siendo este de 770 69nm. La longitud de onda experimental no coincidió con el valor conocido tabulado. Se infiere que el error es poruna mala calibración de los aparatos ópticos.

Introducción.
Mucho tiempo se sostuvo que la luz se comportaba solo como partículas, las cuales eran emitidas por las fuentes de luz y viajaban desde la fuente en línea recta, alejándose de ella. Pero fue con el experimento de Thomas Young y Agustin Fresnel que debido a la interferencia (fenómeno que no puede ser explicado por la teoríacorpuscular), se postuló que la luz también se comporta como una onda. El efecto de interferencia puede ser observado en cualquier tipo de ondas, como luz, radio, sonido, ondas en la superficie del agua, etc.
En física, la interferencia es un fenómeno en el que dos o más ondas se superponen para formar una onda resultante de mayor o menor amplitud. Se llama interferencia constructiva cuando dos ondas llegana un punto en fase. La amplitud de onda resultante es la suma de las amplitudes de onda individuales (las ondas individuales se refuerzan mutuamente).

Figura 1: Interferencia constructiva
Por el contrario, se conoce como interferencia destructiva a dos ondas que llegan a un punto con medio ciclo de diferencia de fase. La amplitud resultante es cero, debido a que la cresta de una onda llega almismo tiempo que el valle

de la otra onda, al mismo punto. Entonces, se cancelan las amplitudes individuales.

Figura 2: Interferencia destructiva
El biprisma de Fresnel es un interferómetro de división de frente de onda similar al experimento de la doble rendija de Young. Éste consta de dos prismas delgados que sirven para generar dos imágenes coherentes de una fuente (rendija iluminada),de modo tal que la luz proveniente de ambas da lugar a interferencias en la zona situada a continuación del biprisma. Estas franjas son reales no localizadas, es decir que pueden verse en una pantalla en toda una región que se extiende más allá del biprisma.
En cada punto del espacio donde la diferencia de camino óptico, de las ondas provenientes de cada fuente, sea igual a un número entero delongitudes de onda habrá interferencia constructiva y se verá una franja brillante.

La separación entre franjas viene dada por:

∆y=λa∙S (1)

donde Δy es la distancia entre dos máximos brillantes consecutivos (interfranja), S es ladistancia entre el plano de
las fuentes virtuales y el plano donde se observa la interfranja, y a es la distancia entre las dos fuentes virtuales (Figura 3).



(b)


Figura 3: Biprisma de Fresnel: (a) La fuente de luz se encuentra en s y sus imágenes virtuales en s’ y s’’ separadas por una distancia a. Las franjas de interferencia se observan a una distancia S de las fuentesmediante un microscopio. (b) Patrón de interferencia. Las franjas están separadas a una distancia Δy.

Desarrollo Experimental.
El trabajo se dividió en dos partes:
-Calibración del microscopio óptico y medición de la distancia de enfoque: el microscopio cuenta con un retículo que puede desplazarse mediante una perilla graduada (micrómetro). Para calibrar el microscopio se utilizó una hoja...