Laboratorio De Opticas Y Ondas

Trabajo Pr´ctico No 2 a

Interferencia y Difracci´n o
´ Tomas Corti (tomascorti@fibertel.com.ar) Ramiro Olivera (ramaolivera@hotmail.com) ´ ´ Fabian Shalom (fabianshalom@hotmail.com)
Abril de 2004

´ Catedra de F´ ısica II - Escuela de Ciencia y Tecnolog´ ıa Universidad Nacional de San Mart´ ın

Objetivo
El objetivo de este trabajo es el estudio de los fen´menos de interferencia ydifracci´n de la luz; y la o o medici´n de la longitud de onda de un haz de luz l´ser. o a

Materiales y M´todos e
Banco ´ptico o Fuente de luz Placas con diferente apertura y cantidad de rendijas Placas con diversas formas geom´tricas e

Desarrollo
Se procedi´ a verificar las leyes de la difracci´n e interferencia utilizando un haz de luz l´ser que se o o a hizo incidir dentro de diferentes placas.Se utilizaron placas de n = 1, 2 y 4 rendijas, cuya apertura (ancho de la rendija) variaba en las diferentes placas. La fuente de luz se coloc´ sobre el banco ´ptico y las placas o o se colocaron a 10cm de la misma. La distancia entre la placa y la pantalla era de D = 292 ± 2cm. Las dos primeras placas utilizadas ten´ solamente una rendija de ancho a = 0,04mm y 0,08mm ıan respectivamente. Tambi´nse utilizaron placas de dos rendijas cuya distancia entre rendijas era de d = e 0,25mm y 0,5mm respectivamente; y una placa de cuatro rendijas cuya distancia entre rendijas era de d = 0,125mm. Con todas las rendijas descriptas se procedi´ a medir la posici´n de los m´ o o ınimos sobre la pantalla. Estos m´ ınimos corresponden a las zonas aquellas en las que la interacci´n entre las ondas o esdestructiva y se observan como zonas oscuras. En el primer caso (una sola rendija) y a partir de los m´ ınimos medidos se realizaron los Gr´ficos 1 y 2. A partir de la pendiente de la recta de cada uno de los a graficos, se calcul´ la longitud de onda (λ) a partir de la Ecuaci´n 1: o o λ= ym a Dm (1)

donde ym corresponde a la distancia al m´ximo central, D a la distancia entre la placa y la pantallaa (D = 292 ± 2cm), m al n´mero de m´ u ınimo, λ a la longitud de onda del haz incidente y a al ancho de la rendija (a = 0,04mm y a = 0,08mm respectivamente.) En los experimentos con m´s de una rendija se midi´ tambi´n la distancia entre el m´ximo central a o e a y los primeros m´ ınimos. Asimismo se grafic´ la distancia al m´ximo central en funci´n del n´mero de o a o u 1

m´ ınimo. A partir dela Ecuaci´n 2 se logr´ calcular el valor de la longitud de onda para cada una de las o o dos rendijas utilizadas. ym d Dm

λ

=

(2)

Luego de este experimento se utilizaron placas con diferentes formas geom´tricas para estudiar en e que zonas se ubicaban los m´ximos y en cuales los m´ a ınimos. Con estas rendijas el obetivo fue analizar cualitativamente las interferencias constructivas ydestructivas que se pudieron observar sobre la pantalla.

Resultados
Los resultados obtenidos a partir de las placas de una rendija se observan en los Gr´ficos 1 y 2. A a partir de estos y de la Ecuaci´n 1, se procedi´ a calcular la longitud de onda del haz de luz l´ser utilizado. o o a En la Ecuaci´n 3 se calcul´ el valor de la longitud de onda para las mediciones correspondientes a la o orendija de apertura a = 0,04mm y la Ecuaci´n 4 a partir de la rendija de 0,08mm. o

16 14 12

Distancia [cm]

10 8

Y = 2.71 * X
6

B=2.71±0.02
4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7

m (número de mínimo)

Figura 1:
apertura.

Distancia al m´ximo central en funci´n del n´mero de m´ a o u ınimo medido, utilizando la rendija de 0,04mm de

λ

= = =

ym ∗ a D 5,65cm ∗ 40000nm 292cm 753 ± 20nm(3)

λ

= = =

ym ∗ a D 5,65cm ∗ 80000nm 292cm 740 ± 30nm

(4)

Las magnitudes de la longitud de onda alcanzadas fueron λ = 753 ± 20nm y λ = 740 ± 30nm. 2

30

25

Rendija unica - Apertura 0.08mm

20

Distancia [cm]

15

Y = 5.65 * X
10

B=5.65±0.03
5

0 0 1 2 3 4 5

m (número de mínimo)

Figura 2:
apertura.

Distancia al m´ximo central en funci´n del n´...