Interferencia de la luz de dos Fuentes
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Cuando se superponen luz de dos fuentes o ranuras se observan puntos en el espacio en que existe interferencia constructiva y otros destructiva generando zonas de mayor intensidad o intensidad nula.
ID:(1271, 0)
El concepto de interferencia
Imagen
La interferencia ocurre cuando dos haces se superponen en un punto del espacio y con ello sus amplitudes se suman. Esto puede llevar a
• ambas tienen fases similares con lo que sus amplitudes son ambas positivas o negativas lo que lleva a una interferencia constructiva y a un aumento de la señal
• las fases difieren de modo que los signos de las amplitudes son mayormente distintos con lo que la interferencia es destructiva y la señal se reduce e incluso puede anularse
ID:(12495, 0)
El caso de dos rentijas
Imagen
Cuando se tienen dos rendijas se puede observar como la onda plana pasa a generar dos ondas esféricas que generan un campo de onda en que se observan las distintas interferencias. Si se localiza a alguna distancia una pantalla se puede observar el perfil de dichas interferencias creándose casos de interferencia constructiva como destructiva:
ID:(12496, 0)
Calculo de la interferencia en la pantalla
Imagen
Si se asume que la pantalla se encuentra a una distancia mucho mayor que aquella entre ambas fuentes (rendijas) se puede estimar el desface de ambas señales en forma relativamente simple:
ID:(12497, 0)
Patrón de interferencia
Imagen
Si se diagrama la intensidad registrada en la pantalla se vera lo que se denomina el típico patrón de interferencia:
ID:(12498, 0)
Modelo
Top
Parámetros
Variables
Cálculos
Cálculos
Cálculos
Ecuaciones
$ \left( n_d + \displaystyle\frac{1}{2}\right) \lambda = d \sin \theta_d $
( n_d + 1/2)* lambda = d *sin( theta_d )
$ I = I_0 \cos^2 \displaystyle\frac{ \phi }{2}$
I = I_0 *cos( phi /2)^2
$ n_c \lambda = d \sin \theta_c $
n_c * lambda = d * sin( theta_c )
$ \phi =\displaystyle\frac{2 \pi }{ \lambda }( r_2 - r_1 )$
phi =2* pi *( r_2 - r_1 )/ lambda
$ y_m =\displaystyle\frac{ \Delta }{ d } n_c \lambda $
y_m = Delta * n_c * lambda / d
ID:(16082, 0)
Interferencia constructiva con dos fuentes
Ecuación
Para que la interferencia sea constructiva es necesario que la diferencia de camino sea un múltiplo de el largo de onda\\n\\n
$\Delta l = n \lambda$
\\n\\nPor ello, como el largo es el cateto opuesto de un triangulo en que la hipotenusa es igual a la distancia entre ambas fuentes o rendijas se tiene\\n\\n
$\Delta l = d \sin\theta$
De ambas ecuaciones se tiene entonces que
$ n_c \lambda = d \sin \theta_c $ |
ID:(10938, 0)
Interferencia destructiva con dos fuentes
Ecuación
Para que la interferencia sea destructiva es necesario que la diferencia de camino sea un múltiple mas un medio del largo de onda\\n\\n
$\Delta l =\left( n + \displaystyle\frac{1}{2}\right) \lambda$
\\n\\nPor ello, como el largo es el cateto opuesto de un triangulo en que la hipotenusa es igual a la distancia entre ambas fuentes o rendijas se tiene\\n\\n
$\Delta l = d \sin\theta$
De ambas ecuaciones se tiene entonces que
$ \left( n_d + \displaystyle\frac{1}{2}\right) \lambda = d \sin \theta_d $ |
ID:(10939, 0)
Posición faja brillante
Ecuación
Con la distancia
$\tan\theta_n = \displaystyle\frac{y_n}{\Delta}$
\\n\\nPara ángulos pequeños la función tangente se puede aproximar por el seno\\n\\n
$ \tan \theta_n \sim \sin \theta_n $
por lo que la posición de los máximo es
$ n_c \lambda = d \sin \theta_c $ |
por lo que las posiciones de los máximos es
$ y_m =\displaystyle\frac{ \Delta }{ d } n_c \lambda $ |
ID:(10940, 0)
Intensidad en una posición
Ecuación
Si que existe un desfase
$ \phi =\displaystyle\frac{2 \pi }{ \lambda }( r_2 - r_1 )$ |
se tendrá que la intensidad es igual a
$ I = I_0 \cos^2 \displaystyle\frac{ \phi }{2}$ |
ID:(10941, 0)
Diferencia de fase
Ecuación
La diferencia de fase de da por la diferencia en los caminos recorridos. Si se denotan se tendra que
$ \phi =\displaystyle\frac{2 \pi }{ \lambda }( r_2 - r_1 )$ |
ID:(10942, 0)
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Video
Video: Interferencia de la luz de dos Fuentes