ESTUDIO DEL FENÓMENO DE DIFRACCIÓN DE LA LUZ
Páginas: 8 (1981 palabras)
Publicado: 21 de mayo de 2013
PRÁCTICA #6
ESTUDIO DEL FENÓMENO DE DIFRACCIÓN DE LA LUZ
OBJETIVO:
Observar las características del patrón de difracción por una rendija y determinar el ancho de una rendija a partir de la medición de la posición de los mínimos de la intensidad.
MARCO TEÓRICO:
En algunos fenómenos ópticos la luz se comporta como una onda electromagnética. Estos son los fenómenos deinterferencia, difracción y polarización.
En ésta práctica estudiaremos el caso de la difracción de la luz en rendijas. La difracción puede definirse como:
La desviación de la propagación rectilínea de la luz en las cercanías de un objeto opaco.
La difracción puede ocurrir en diversos objetos que se interpongan en la trayectoria de la luz como: rendijas, objetos circulares, agujeros, etc. Sinembargo aunque el fenómeno puede ocurrir en ocasiones no podemos observarlo claramente debido a que los efectos que produce son poco apreciables.
Cuando se observan los efectos de la difracción se podrá apreciar que la no es una línea recta, como ocurría en los casos estudiados en la Óptica Geométrica, y además se podrán apreciar zonas de mayor iluminación (llamados máximos deintensidad) y zonas de mínima iluminación (llamados mínimos de intensidad).
El fenómeno de difracción tiene gran utilización práctica entre las cuales podemos mencionar la determinación de las medidas de objetos o aberturas muy pequeñas, tan pequeñas que no es posible medirlas directamente, utilizando las características del patrón de difracción que se obtiene al interactuar la luz con esteobjeto. De la misma forma pueden determinarse las características algún objeto o superficie observando las propiedades del patrón de difracción obtenido. Por ejemplo esta técnica es utilizada para determinar la calidad del procesamiento mecánico realizado a superficies metálicas.
DESARROLLO:
Para esta práctica de laboratorio se utilizará como fuente de luz un láser de He-Ne, por lo cuallos estudiantes deben leer atentamente, antes de realizar la práctica, las medidas de seguridad orientadas para el trabajo con éste equipo. Este láser emite luz visible de color rojo con una longitud de onda de 632.8nm y una potencia de 1.5mw.
Para mostrar una de las aplicaciones que tiene el fenómeno de la difracción utilizaremos el mismo para calcular el ancho de las rendijas. Pararealizar esta tarea debe seleccionar una de las rendijas. Para realizar esta tarea debe seleccionar una de las rendijas que tiene la dispositiva, a la cual le va a determinar su ancho.
La fórmula que permite calcular la posición de los mínimos de difracción en el patrón producido por una rendija tiene la forma:
donde:
a.- ancho de la rendija
.- ángulo de la dirección enla cual se encuentra el mínimo, según el esquema
.- longitud de onda de la luz del láser ya conocida.
m.- número entero que da el orden del mínimo, contando a partir del centro
del patrón y que es igual a 1,2, 3, etc.
HIPÓTESIS:
En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de lasondas cuando encuentran un obstáculo. La difracción ocurre en cualquier tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido, ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio.
PUNTO A
L=43.8cm
x1=1.2cm
a1=.023mm
L=43.8cm
x2=2.6cm
a2=.0214mm
L=43.8cm
x3 =3.8cm
a3=.0219mmaprom= a1+a2+a3 =
3
aprom = .0221
PUNTO B
L=43.8cm
x1=.6cm
b1=.0461mm
L=43.8cm
x2=1.2cm
b2=.0462mm
L=43.8cm
x3 =1.9cm
b3=.0438mm
aprom = .0453
PUNTO C
L=43.9cm
x1=.4cm
c1=.069mm
L=43.9cm
x2=.8cm
c2=.0694mm
L=43.9cm
x3 =1.15cm...
PRÁCTICA #6
ESTUDIO DEL FENÓMENO DE DIFRACCIÓN DE LA LUZ
OBJETIVO:
Observar las características del patrón de difracción por una rendija y determinar el ancho de una rendija a partir de la medición de la posición de los mínimos de la intensidad.
MARCO TEÓRICO:
En algunos fenómenos ópticos la luz se comporta como una onda electromagnética. Estos son los fenómenos deinterferencia, difracción y polarización.
En ésta práctica estudiaremos el caso de la difracción de la luz en rendijas. La difracción puede definirse como:
La desviación de la propagación rectilínea de la luz en las cercanías de un objeto opaco.
La difracción puede ocurrir en diversos objetos que se interpongan en la trayectoria de la luz como: rendijas, objetos circulares, agujeros, etc. Sinembargo aunque el fenómeno puede ocurrir en ocasiones no podemos observarlo claramente debido a que los efectos que produce son poco apreciables.
Cuando se observan los efectos de la difracción se podrá apreciar que la no es una línea recta, como ocurría en los casos estudiados en la Óptica Geométrica, y además se podrán apreciar zonas de mayor iluminación (llamados máximos deintensidad) y zonas de mínima iluminación (llamados mínimos de intensidad).
El fenómeno de difracción tiene gran utilización práctica entre las cuales podemos mencionar la determinación de las medidas de objetos o aberturas muy pequeñas, tan pequeñas que no es posible medirlas directamente, utilizando las características del patrón de difracción que se obtiene al interactuar la luz con esteobjeto. De la misma forma pueden determinarse las características algún objeto o superficie observando las propiedades del patrón de difracción obtenido. Por ejemplo esta técnica es utilizada para determinar la calidad del procesamiento mecánico realizado a superficies metálicas.
DESARROLLO:
Para esta práctica de laboratorio se utilizará como fuente de luz un láser de He-Ne, por lo cuallos estudiantes deben leer atentamente, antes de realizar la práctica, las medidas de seguridad orientadas para el trabajo con éste equipo. Este láser emite luz visible de color rojo con una longitud de onda de 632.8nm y una potencia de 1.5mw.
Para mostrar una de las aplicaciones que tiene el fenómeno de la difracción utilizaremos el mismo para calcular el ancho de las rendijas. Pararealizar esta tarea debe seleccionar una de las rendijas. Para realizar esta tarea debe seleccionar una de las rendijas que tiene la dispositiva, a la cual le va a determinar su ancho.
La fórmula que permite calcular la posición de los mínimos de difracción en el patrón producido por una rendija tiene la forma:
donde:
a.- ancho de la rendija
.- ángulo de la dirección enla cual se encuentra el mínimo, según el esquema
.- longitud de onda de la luz del láser ya conocida.
m.- número entero que da el orden del mínimo, contando a partir del centro
del patrón y que es igual a 1,2, 3, etc.
HIPÓTESIS:
En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de lasondas cuando encuentran un obstáculo. La difracción ocurre en cualquier tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido, ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio.
PUNTO A
L=43.8cm
x1=1.2cm
a1=.023mm
L=43.8cm
x2=2.6cm
a2=.0214mm
L=43.8cm
x3 =3.8cm
a3=.0219mmaprom= a1+a2+a3 =
3
aprom = .0221
PUNTO B
L=43.8cm
x1=.6cm
b1=.0461mm
L=43.8cm
x2=1.2cm
b2=.0462mm
L=43.8cm
x3 =1.9cm
b3=.0438mm
aprom = .0453
PUNTO C
L=43.9cm
x1=.4cm
c1=.069mm
L=43.9cm
x2=.8cm
c2=.0694mm
L=43.9cm
x3 =1.15cm...
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