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Universidad Nacional Autónoma de México. “Facultad de Estudios Superiores” Campo 1

LABORATORIO DE FISICA DE ONDAS Práctica 7 “Interferencia”

Profesor: Jesús Felipe Lanuza García Alumnos: Rosas González José Jafet Vázquez Mejía Víctor Jesús Velasco López Sebastián Martínez Redonda Bryan Daniel

Grupo: 1301A

OBJETIVOS - Aplicar los conceptos de los fenómenos de interferencia. - Medir experimentalmente la longitud de onda de un haz de láser. - Medir experimentalmente la longitud de onda de un haz de microondas

CUESTIONARIO INICIAL 1.- Enuncie el principio de superposición de ondas. La onda resultante de la interacción entre dos ondas, que se han de desplazar en el mismo medio y a la vez, equivale a la suma de cada una de las ondas por separado. Después de interactuar con cada una de las ondas mantiene su integridad. 2.- Enuncie las condiciones más relevantes para que ocurra el fenómeno de interferencia de ondas luminosas. - Las fuentes deben ser coherentes es decir, deben mantener una constante de fase entre sí. - Las ondas que producen interferencia han de ser "coherentes", es decir los haces provenientes de cada una de las rendijas han de mantener una fase relativa constante en el tiempo. - Las fuentes deben monocromáticas es decir, de una sola longitud de onda. 3.- Atendiendo a dos ondas luminosas coherentes y con la misma frecuencia. ¿En qué circunstancias se tiene: a) interferencia constructiva y b) interferencia destructiva? INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA: Cuando dos ondas interfieren, en los puntos en que coinciden las dos crestas se dice que hay interferencia constructiva. En estos puntos se suman las amplitudes de las ondas. La amplitud de la onda resultante es mayor que la de cualquiera de las ondas individuales. INTERFERENCIA DESTRUCTIVA: Al inferir dos ondas, en los puntos donde coincide una cresta de una onda con un valle de la otra onda se dice que hay interferencia destructiva. Las amplitudes en este caso se restan y pueden anularse por completo. La amplitud resultante es menor que la de cualquiera de las ondas individuales. 4.- Explique el experimento de Young debido a la interferencia de dos fuentes de ondas luminosas y escriba la expresión matemática respectiva. Un estrecho haz de luz, procedente de un pequeño agujero en la entrada de la cámara, es dividido en dos por una tarjeta de una anchura de unos 0.2 mm. La tarjeta se mantiene paralela al haz que penetra horizontalmente es orientado por un simple espejo. El haz de luz tenía una anchura ligeramente superior al ancho de la tarjeta divisoria por lo que cuando ésta se posicionaba correctamente el haz era dividido en dos, cada uno pasando por un lado distinto de la pared divisoria. El resultado puede verse proyectado sobre una pared en una habitación oscurecida. Young realizó el experimento en la misma reunión de

la Royal Society mostrando el patrón de interferencias producido demostrando la naturaleza ondulatoria de la luz. Se puede formular una relación entre la separación de las rendijas, s, la longitud de onda λ, la distancia de las rendijas a la pantalla D, y la anchura de las bandas de interferencia (la distancia entre franjas brillantes sucesivas), x λ/s=x/D

RECOPILACIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS EXPERIMENTALES g) Mueva la lámina movible (reflector “A”) para que produzca una lectura máxima y anote esta Distancia (X1) X1 =

0.111m

h) Mientras cuenta cuidadosamente en el receptor los cambios de los máximos y mínimos, mueva lentamente la lámina movible (reflector “A”) hasta que el medidor de lectura haya atravesado por lo menos 10 mínimos y regresado a un máximo. i) Anote el número de mínimos (m) que fueron atravesados. m = 10 j) Anote la nueva posición de la lámina movible (reflector “A”) X2 = 0.096m k) Entonces: l = |X1 − X2| l = 0.030m

2.- Calcule la longitud de onda de la microonda radiada. Si: λ = 2l/m Entonces λ = 0.03 m l) Repita sus medidas, empezando con una posición diferente para la lámina movible (reflector “A”). X1 = 0.115m Mínimos (m) que atravesó = 10 X2 = 0.129m l = 0.028m 3.- Calcule la longitud de onda de la microonda radiada. Si: λ = 2l/m Entonces λ = 0.028 m

4.- Obtenga el promedio de los puntos 4 y 5: λλ = 0.029m

5.- Compare el valor experimental de la longitud de onda (λ) obtenida en el punto 6 con el dato que da el fabricante (λ = 0.0285m) ¿Qué concluye? Los valores solo difieren por 0.0005m lo cual nos demuestra que el fabricante dio el dao correcto y preciso del valor de λ. Además esto habla de una buena experimentación por parte de nuestro equipo. 6.- Calcule el porcentaje de error en la obtención del valor experimental de la longitud de onda de la microonda radiada y el valor especificado por el fabricante ( λ fabricante = 0. 0285 m). % error = |(Vr – Vm) / Vr | × 100 Donde: Vr= Valor real

Vm= Valor medido

% error = 1.75%

CONCLUSIONES La práctica no presentó problema alguno ya que contamos con todo el equipo y material completo requerido, en condiciones óptimas para experimentar. Las mediciones se realizaron lentamente para tener la mayor precisión posible, lo cual funcionó pues el porcentaje de error obtenido fue de 1.75% lo que significa que la medición experimental solo difirió de la reportada por 5 milimetros.