Laboratorio Fisica Moderna

LABORATORIO DE FÍSICA MODERNA

EXPERIENCIA N°1: INTERFEROMETRIA


PROFESOR: Ricardo Pintanel Horta
SECCIÓN:
INTEGRANTES: Alfonso Estrada Cáceres
Nicolás Fuentes Calderón
Javier Vásquez Llanquin

Objetivos:
* Analizar y comprender el fenómeno de interferencia entre dos rayos de luz monocromática coherentes mediante el experimento de Michelson.* Encontrar la longitud de onda de un rayo laser mediante un interferómetro.

Abstract:
Se utiliza el interferómetro en el experimento de Michelson que permite básicamente dividir un haz de luz en dos haz de luz. Estos recorren caminos diferentes y luego convergen en el mismo punto donde, con la ayuda de una lente convergente, se pueda ver claramente el patrón de interferencia. Al cambiarel camino óptico (desplazar el espejo móvil) del patrón de interferencia inicial se puede notar que las franjas de éste varían de brillante a oscuros y viceversa. Si se toma un punto de referencia se puede contar el número de veces que cambia la franja brillante respecto de la variación del camino óptico pudiendo así obtener la longitud de onda del laser de forma práctica con la relación 2d=Nλ,donde “d” es el camino óptico y N el número entero de anillos emergentes.


Marco teórico:
En esta experiencia se utilizará un interferómetro, intentando lograr la interferencia de dos haz de luz. Hacer variar la distancia de uno de los espejos en pequeñas medidas (μm) hará aparecer o desaparecer los anillos brillantes que se producen cuando coinciden lasfases de los rayos incidentes (interferencia constructiva). La distancia de variación se medirá en relación al movimiento del espejo móvil producido por un sistema de resortes y palancas al girar el micrómetro ubicado en su parte posterior. La condición para que ocurra interferencia constructiva es que la diferencia de camino óptico sea igual a un múltiplo entero de la longitud de onda de la luz:2d = Nλ
Siendo la distancia “d” duplicada debido a que el rayo incidente recorre una distancia “d” para llegar al espejo móvil y luego el rayo reflejado recorre una distancia “d” para alejarse del espejo móvil, lo que se traduce en “2d”.
Esta relación debería servir para encontrar el valor de la longitud de onda de cualquier tipo de haz de luz monocromático, loque se mostrará en el ejercicio siguiente.



Procedimiento experimental:
Materiales:
* Interferómetro de Michelson, con sus accesorios.

* Equipo Láser.

* Pantalla.

* Riel Óptico

Montaje:
Se colocan los materiales sobre el riel óptico en el siguiente orden. En un principio se coloca el interferómetro alineado con el láser. Se regulan el espejosemitransparente, y el espejo fijo para que los rayos reflejados coincidan sobre la pantalla ubicada a un costado del sistema.


Desarrollo experimental:
Se coloca el interferómetro sobre una mesa para luego fijar el láser. Se inicia el proceso de alineamiento con el láser apuntando el espejo móvil para que el rayo reflejado coincida en lo posible con el rayo incidente. Se coloca elespejo semitransparente entre el espejo móvil y el láser. Esto genera que el haz de luz al pasar por el espejo semitransparente genere dos haz de luz. Uno de estos atravesará el espejo incidiendo sobre el espejo móvil (rayo 2), mientras el otro (rayo 3) se reflejará para incidir sobre el espejo fijo. El rayo 2 y el rayo 3 se reflejarán en sus respectivos espejos volviendo a incidir sobre el espejosemitransparente. Ambos rayos se dividen nuevamente en dos haz de luz, reflejando una parte y dejando que la otra atraviese el espejo semitransparente. Esto generará dos puntos en la pantalla ubicada a un costado del interferómetro. El punto de la derecha corresponderá al generado por el rayo proveniente del espejo móvil, siendo el punto de la izquierda el generado por el rayo proveniente del...