Optica Fisica
Noris Liseth Pimienta De Armas
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad de Antioquia
RESUMEN
Con el fin de estudiar y observar el comportamiento de la difracción de la luz, se realizaron diferentes montajes con un rayo de luz láser y varios trípodes con diferentes aberturas, haciendo coincidir el rayo con la abertura y tomando nota de los rayosreflejados. Cada uno de estos resultados dan muestra de conceptos como longitud de onda, máximo central y mínimos laterales quienes ayudan al final de la práctica a determinar el ancho de un mínimo
Palabras clave: difracción, longitud de onda, máximo central, mínimo lateral.
ABSTRACT
In order to study and observe the behavior of the diffraction of light, different assemblies with a beam of laserlight with different tripods and several openings were made by matching the beam with the aperture and taking note of the reflected rays. Each of these results are proof of concepts such as wavelength, central maximum and minimum side who help at the end of practice to determine the width of a minimum
Keywords: diffraction, wavelength, central maximum, minimum lateral
INTRODUCCIÓN
Podríadefinirse difracción como un curvado o espaciado de ondas cuando encuentran un obstáculo, al atravesar pequeñas aberturas o cuando se encuentran con bordes afilados; la difracción ocurre en todo tipo de ondas, pueden ser ondas sonoras, las ondas producidas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas [1]. La propagación de la onda no es rectilínea, porque el obstáculo hace que se forme unasombra la cual no tiene muy bien definido donde empieza ni donde termina.
En la práctica se considerarán las ondas electromagnéticas que sería una luz monocromática proveniente de un rayo láser, que a través de distintas aberturas de trípodes se proyecta en una pantalla, Si los rayos que llegan al obstáculo y los que llegan a la pantalla, se pueden considerar paralelos, entonces se está hablandode difracción de Fraunhofer [1].
Un concepto que también debe tenerse en cuenta es la interferencia, que tiene como premisa que las fuentes deben ser coherentes, es decir, deben mantener una constante de fase entre sí, que las ondas producidas alcancen un máximo y un mínimo simultáneamente con igual amplitud y frecuencia.
Para calcular el ancho de un máximo que se refiere a la distancia entrelos mínimos adyacentes a este, se emplea la siguiente ecuación
(1), donde
λ: es la longitud de onda quien en este caso seria 632.8 nm
L: la distancia desde la abertura del láser a la pantalla.
a: es el ancho de la rendija.
El máximo central de difracción se encuentra entre los mínimos de difracción m = +1 y -1, por lo cual Δm = 2, y, para los mínimos laterales Δm = 1. Para un agujerocircular en un negativo de diámetro D, observándose un patrón de difracción en una pantalla; cuando D no es mayor que λ; no se logra observar la imagen geométrica de un circulo, sino un máximo circular con varios anillos alrededor brillantes y oscuros.
Para calcular el radio del círculo del primer mínimo se utiliza:
(2)
λ; longitud de onda.
; la distancia desde la abertura del láser a lapantalla.
, diámetro.
Con la ecuación 1 se calculan el máximo central y los mínimos laterales mientas que con la ecuación 2 el radio del círculo del primer mínimo. Los diferentes procedimientos realizados en el laboratorio fueron con el fin de observar la difracción de Fraunhofer, producidas por diferentes aberturas, comparando el valor experimental con el teórico, mediante la siguiente ecuación;(3)
que explica el porcentaje de error que se tubo frente al valor teórico.
MATERIALES Y METODOS
Se utilizó una luz láser, con una longitud de onda igual a 632.8 nanómetros, tres trípodes pequeños, de los cuales el primero tenía una abertura de 0.3 milímetros de ancho, el segundo tenía una abertura de 0.1 milímetros de ancho y la tercera tenía una abertura circular, una pantalla Damon,...
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