Medición de la longitud de onda de un Láser mediante el patrón de interferencia de la doble ranura de Young

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA
Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales









Medición de la longitud de onda de un Láser mediante el patrón de interferencia de la doble ranura de Young





Grupo ¡?
Trabajo práctico de laboratorio
Integrantes del grupo:

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Jefe de Trabajos Prácticos: Ing. Eduardo Bordone


Resumen
El presente trabajo consiste en medir la longitud de onda de un Laser utilizando un dispositivo que consta de la fuente de emisión de rayos láser, una pantalla donde se proyectan los rayos y una doble ranura que se encuentra incorporada en un disco acolocar delante de la fuente. Utilizando los conceptos de interferencia de frentes de onda, se puede calcular esta longitud de onda midiendo la distancia entre máximos de intensidad lumínica que se proyectan en la pantalla debido a la superposición de ondas secundarias emergentes de las ondas que pasan por la doble rendija. Luego, se calculó la incertidumbre de la medición tratando de contemplar todaslas fuentes de error presentes en la medición. El resultado obtenido fue λ = (625 ± 67) nm.
INTRODUCCION

Objetivos:
General: Realizar trabajos de laboratorio utilizando el método científico para llevar a cabo la experiencia y presentar las conclusiones abordadas.
Particular: Medir la longitud de onda del Laser con su incertidumbre asociada utilizando los conceptos previos de difracción einterferencia de la luz.

Marco Teórico
Interferencia en doble rendija
Se colocó una rendija doble por la cual pasó un haz de luz láser, cuya longitud de onda se desea medir. A una distancia D se colocó una pantalla que permitió ver el fenómeno de interferencia de las ondas de luz. De acuerdo al planteo de Huygens, cada rayo de luz se comporta como un emisor de ondas lumínicas en cada punto, porlo que al llegar a las rendijas, puede considerarse que se generan dos nuevas ondas como las que se ven en la figura. Si bien cada rendija se comporta a su vez como una rendija individual, y se genera difracción por el haz que pasa por cada una de ellas, no consideraremos este efecto y supondremos que pasa sólo un rayo de luz, que genera un único frente de onda secundario por cada rendija. Alllegar a la pantalla, los frentes de onda secundarios producen interferencia destructiva en algunas zonas (donde se presenta oscuridad) y en otras, interferencia constructiva (donde se ven los máximos de intensidad lumínica). Para determinar la longitud de onda, partimos del hecho que se sabe que para la ubicación de los máximos:

Donde d es la distancia entre las rendijas, m: 0, 1, 2... indica elorden del máximo y  es el ángulo que se muestra en el esquema, entre el máximo de orden m y el máximo central. Luego, por un simple despeje matemático, podemos obtener






Materiales
Las figuras muestran un esquema del montaje propuesto por PASCO que se utilizará para realizar esta experiencia. La fuente de luz es el Láser al que se desea medir la longitud de onda. La rendija doble quese usará está incorporada en un disco elaborado con una placa fotográfica (para lograr una ranura muy delgada). Las distintas separaciones y los espesores de las ranuras, se seleccionan girando el disco, de manera que la rendija quede en el centro del soporte, y en posición vertical. El disco que se utiliza en esta experiencia posee ranuras dobles y ranuras múltiples, y fue diseñado para trabajarloa 3 cm de la fuente Láser. Los tornillos de ajuste que se indican en la figura permiten el desplazamiento fino horizontal y vertical de manera que la luz incida justo en la rendija elegida. Las incertidumbres correspondientes a los valores especificados son del orden del 3%. Todas las dimensiones están en mm. A continuación, el detalle de las rendijas que trae el disco:

Especificaciones del...