practica 5

Capítulo 5

Interferencia y polarización de la luz
5.1.

Resumen

En ciertas circunstancias la luz se comporta como una onda. La interferencia, la difracción
y la polarización de la luz, son fenómenos que no se pueden explicar con la óptica de rayos
pero, se describen satisfactoriamente con el formalismo ondulatorio. En la interferencia por
doble rendija, la luz va a una pantalla opacacon dos rendijas angostas muy próximas entre sí.
Atendiendo el principio de Huygens, cada rendija actúa como una nueva fuente de luz. Puesto
que las rendijas se iluminan con el mismo frente de ondas, las fuentes están en fase y donde se
superponen los dos frentes de onda se produce un patrón de interferencia. En la primera parte
del experimento se medirán algunas longitudes de onda delespectro del visible. La dirección de
propagación de la onda electromagnética y el campo magnético son perpendiculares al campo
eléctrico, por lo tanto la luz es una onda transversal. La polarización se re…ere a la orientación
del campo eléctrico en la onda electromagnética. La luz que proviene de la mayoría de fuentes
incandescentes está polarizada de forma aleatoria debido a que la dirección delcampo eléctrico
cambia rápidamente con el tiempo. En la segunda parte del experimento se emplearán dos
polarizadores para estudiar el fenómeno de polarización de la luz.

5.2.
5.2.1.

Lectura previa
Interferencia de ondas electromagnéticas

Para crear un patrón de interferencia estable, las fuentes deben ser coherentes, es decir la
diferencia de fase entre ellas debe ser constante; lasfuentes deben ser monocromáticas, de una
sola longitud de onda; se debe aplicar el principio de superposición, es decir las amplitudes se
pueden sumar algebraicamente. En la interferencia constructiva la amplitud de la onda resultante es mayor que la de cualquiera de las ondas individuales. En la interferencia destructiva
la amplitud resultante es menor que la de cualquiera de las ondasindividuales.
Si dos fuentes de luz distinta, próximas entre sí, no producen interferencia, esto se debe a
que las ondas de luz emitidas, por cada una de las fuentes, son independientes entre sí. Para
producir dos fuentes de luz coherentes se utiliza una sola fuente de luz monocromática para
iluminar una pantalla que contenga dos pequeñas aberturas. Las dos ranuras, generalmente
rectas, sólo seutilizan para dividir el haz original.

42

CAPÍTULO 5. INTERFERENCIA Y POLARIZACIÓN DE LA LUZ

43

Figura 5.1: (a) Diagrama esquemático del experimento de Young de la doble rendija. Las
rejillas angostas actúan como fuentes de onda. Las ranuras S1 y S2 se comportan como fuentes
coherentes, las cuales producen un patrón de interferencia en la pantalla. (b) Con…guración
del patrón de franjasformado en la pantalla. Tomado de [1].

Experimento de Young de la doble rendija. El fenómeno de interferencia con ondas de luz
emitidas por dos fuentes fue observado por primera vez por Thomas Young en 1801. En la
…gura 5.1 (a) S1 y S2 actúan como dos fuentes de luz coherentes ya que las ondas que salen
de ellas son producidas por el mismo frente de ondas, por lo que tienen una relación defase
constante. El patrón de interferencia se observa en la pantalla, …gura 5.1 (b). Las franjas
brillantes corresponden a interferencia constructiva y se forman cuando las ondas luminosas
llegan en fase a la pantalla. Las franjas oscuras a interferencia destructiva, cuando las ondas
luminosas llegan en desfase.
En la …gura 5.2 (a) se muestra una geometría que permite dar una descripcióncuantitativa
del experimento de Young, que se emplea para medir la longitud de onda de la luz. Las ondas
que salen de S1 y S2 están en fase y tienen la misma frecuencia y amplitud. La distancia
recorrida por las ondas que salen de S2 es mayor en a la distancia recorrida por las ondas
que salen de S1 .
= r2 r1 = d sin
(5.1)
Ya que L >> d, r1 y r2 son casi paralelos. Así que la magnitud de...