Tecnico quimico

T.P. FISICA III
Tema: Interferencia, Luz monocromática y coherente y Principio de Huygens

Interferencia:
Si la luz es un fenómeno ondulatorio, podrá representarse por medio de ondas.
Cuando estas ondas tienen puntos comunes, es decir que alcanzan simultáneamente ciertos puntos de un medio, se produce el fenómeno denominado interferencia
La interferencia es cualquier proceso que altera,modifica o destruye una onda durante su trayecto en el medio en que se propaga. La palabra destrucción, en este caso, debe entenderse en el sentido de que las ondas cambian de forma al unirse con otras; esto es, después de la interferencia normalmente vuelven a ser las mismas ondas con la misma frecuencia.

Difracción e interferencia de la luz
Cuando la luz pasa a través de una rendija cuyotamaño es próximo a la longitud de onda de la luz, ésta se difracta, se produce un cambio en la forma de la onda. Cuando la luz pasa a través de dos rendijas, las ondas procedentes de una rendija interfieren con las ondas que vienen de la otra. La interferencia constructiva tiene lugar cuando las ondas llegan en fase, es decir, cuando las crestas (o los valles) de una onda coinciden con las crestas (olos valles) de la otra onda, formando una onda con una cresta (o un valle) mayor. La interferencia destructiva se produce cuando las ondas llegan en oposición de fase, es decir, cuando la cresta de una onda coincide con el valle de la otra onda, cancelándose mutuamente para producir una onda más pequeña o no producir onda alguna.

Interferencia de fuentes puntuales
Este diagrama deinterferencias se formó moviendo dos varillas rítmicamente arriba y abajo en una bandeja de agua. Se pueden observar efectos similares al meter y sacar del agua dos dedos u observando a dos patos nadando en un estanque cerca uno de otro. Las ondas procedentes de una de las fuentes puntuales (la varilla, el dedo o el pato) interfieren con las que proceden de la otra fuente. Si dos crestas llegan juntas a unpunto, se superponen para formar una cresta muy alta; si dos valles llegan juntos, se superponen para formar un valle muy profundo (interferencia constructiva). Los anillos brillantes y oscuros son zonas de interferencia constructiva. Si la cresta de una fuente llega a un punto a la vez que el valle de la otra, se anulan mutuamente (interferencia destructiva). Las líneas oscuras radiales son zonas deinterferencia destructiva.

Interferencia de la luz en burbujas de jabón
A menudo pueden verse franjas coloreadas en la superficie de las burbujas de jabón. Estas franjas se deben a la interferencia entre los rayos de luz reflejados en las dos caras de la delgada película de líquido que forma la burbuja. En una parte de la burbuja, vista desde un cierto ángulo, la interferencia puedeintensificar ciertas longitudes de onda, o colores, de la luz reflejada, mientras que suprime otras longitudes de onda. El color que se ve depende de las intensidades relativas de las distintas longitudes de onda en la luz reflejada. En otras zonas, vistas desde otros ángulos, las longitudes de onda que se refuerzan o se cancelan son otras. La estructura de las franjas de colores depende del espesor de lapelícula de líquido en los distintos puntos.

Luz coherente
Se denomina luz coherente a la que se rige por el principio de la coherencia.
Se dice que dos puntos de una onda son coherentes cuando guardan una relación de fase constante, es decir cuando conocido el valor instantáneo del campo eléctrico en uno de los puntos, es posible predecir el del otro. Existen 2 manifestaciones claramentediferenciadas de coherencia: la coherencia temporal y la espacial.
Coherencia temporal
La coherencia temporal está relacionada con la correlación de la fase de energía de la onda en un determinado punto alcanzado por la misma en dos instantes de tiempo diferentes. Si consideramos el campo eléctrico en un punto P en dos instantes distintos t y t + T se define el tiempo de coherencia como el...