Cuestionario Interferencia

Interferencia

Con respecto a las ondas electromagnéticas, a que se refieren los conceptos siguientes: interferencia, interferencia constructiva e interferencia destructiva?

El término interferencia se refiere a cualquier situación en la cual dos o más ondas se superponen en el espacio.
Cuando esto pasa, la onda total en cualquier punto y en cualquier instante está gobernada por elprincipio de superposición. Este principio también se aplica a ondas electromagnéticas y es el más importante en toda la óptica física
Cuando dos o mas ondas coinciden en el espacio en el mismo instante de tiempo se produce un fenómeno que se conoce como interferencia. El principio de superposición de ondas establece que cuando dos o mas ondas coinciden en un punto y en un instante de tiempo, laperturbación resultante es simplemente la suma de las perturbaciones individuales. En consecuencia la perturbación resultante en un punto P y en un instante de tiempo t, u(p,t), debido a la coincidencia de N ondas u(x,t) se obtendrá mediante la siguiente expresión.
u(P,t)=∑_(i=1)^N▒〖u_i (P,t)〗
Interferencia constructiva y destructiva

Cuando las ondas emitidas por dos o más fuentes llegan a unpunto en fase, la amplitud de la onda resultante es la suma de las amplitudes de las ondas individuales que se refuerzan mutuamente. Esto se llama interferencia constructiva (figura b). Sea r1 la distancia desde cualquier punto P a la fuente S1 y sea r2 la distancia desde S2 a P.
Algo diferente ocurre en el punto c en la figura. En este punto, la diferencia de trayectorias r2 – r1 = -2.5 λ,que es un número semientero de longitudes de onda. Las ondas provenientes de dos fuentes llegan al punto c exactamente con medio ciclo fuera de fase. La cresta de una onda llega al mismo tiempo que un “valle” de la onda opuesta (fig. c). La amplitud resultante es la diferencia entre las dos amplitudes individuales; si éstas son iguales, entonces la amplitud total es cero. Ésta cancelacióntotal o parcial de las ondas individuales se conoce como interferencia destructiva.
Describa brevemente el experimento de Young.

Uno de los primeros experimentos cuantitativos que revelaron la interferencia de la luz de dos fuentes lo realizó en 1880 el científico inglés Thomas Young.
El aparato de Young se muestra en la figura 4a. Una fuente, emite luz monocromática que no es adecuada para unexperimento de interferencia porque las emisiones desde las partes diferentes de una fuente no están sincronizadas. Para remediar esto, la luz se dirige hacia una pantalla con una ranura estrecha S0, de aproximadamente 1 µm de ancho. La luz que emerge de la ranura se originó en una pequeña región de la fuente de luz; por tanto, la ranura S0 se comporta más como la fuente idealizada. La luz queproviene de S0 incide sobre una pantalla en la que hay otras dos ranuras estrechas S1 y S2, cada una de ellas cerca de 1 µm y separadas entre sí unas cuantas decenas o cientos de micras. Los frentes de onda cilíndricos se esparcen desde S0, y llegan a S1 y S2 en fase debido a que viajan a la misma distancia desde S0. Las ondas que emergen de las ranuras S1 y S2, por lo tanto, siempre estánen fase, de modo que S1 y S2, son fuentes coherentes. La interferencia de las ondas provenientes de S1 y S2 produce en el espacio una configuración.
Para visualizar la configuración de interferencia, se coloca una pantalla de tal forma que la luz de S1 y S2 incida sobre ella. La pantalla se verá iluminada con mayor intensidad en los puntos P, donde las ondas se interfieren de maneraconstructiva, y estará oscura en los puntos donde le interferencia es destructiva.


En el experimento de Young, ¿qué relación guarda la diferencia de caminos ópticos (r1 –r2) con la separación d entre las rendijas y con la longitud de onda de la luz incidente?
La diferencia de longitudes de trayectorias está dada entonces por:
r1 – r2 = d Senθ
Donde θ es el ángulo entre las ranuras a la...