Practica 6 - Lab Fisica 4 - Gera Torres (5)

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
 FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
LABORATORIO DE FÍSICA IV
PRÁCTICA # 6
ESTUDIO DEL FENÒMENO DE DIFRACCIÒN DE LA LUZ
BRIGADA 106
 
 
FECHA:
 SAN NICOLÁS DE LOS GARZA, N.L. A 25 DE MARZO DE 2022
MARCO TEÓRICO
En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que se basa en la desviación de estas al encontrar un obstáculo o al atravesar una rendija. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz visible y las ondas de radio. También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difracción, el haz colimado de ondas de luz de un láser debe finalmente divergir en un rayo más amplio a una cierta distancia del emisor.
La difracción puede ser entendida a nivel fenomenológico usando el principio de Huygens, según el cual un frente de onda se puede visualizar como una sucesión de emisores puntuales, que reemiten la onda al oscilar, en respuesta a ella y contribuyen así a su propagación. Aunque cada oscilador individual genera una onda esférica, la interferencia de todas ellas da lugar a una onda plana que viaja en la misma dirección que la onda inicial. Cuando el frente de onda encuentra un obstáculo los emisores correspondientes al extremo del frente de onda obstruido no tienen otros emisores que interfieran con las ondas que ellos generan, y estas se aproximan a ondas esféricas o cilíndricas. Como consecuencia, al adoptar el frente de onda una forma redondeada en donde fue recortado, la dirección de propagación de la onda cambia, girando hacia el obstáculo. Se suele decir que la onda dobla las esquinas.
Los efectos de la difracción pueden predecirse matemáticamente usando dos aproximaciones distintas. La difracción de Fraunhofer permite estimar el comportamiento del fenómeno producido por un obstáculo situado a una distancia lo suficientemente alejada de la zona de estudio. Es un método matemáticamente sencillo, pero limitado por dicha condición. Por otro lado, la aproximación conocida como difracción de Fresnel toma en cuenta el carácter vectorial de las elongaciones de las ondas, permitiendo realizar predicciones en las cercanías del obstáculo que produce la difracción
HIPÓTESIS
Tomando en cuenta la observación del fenómeno y los datos en la investigación realizada, cada rendija produce un distinto patrón dada su forma. En el caso de las rendijas trabajadas, mientras más estrecha este, la luz será más intensa en el centro de la simetría del patrón, mientras que en las zonas más alejadas del patrón la luz contará con menos intensidad.
Si el ancho de la rendija fuese mayor, la propagación de la luz contaría con un patrón con zonas más luminosas en la parte más central de la simetría.
MEDICIONES DEL REPORTE
Distancia de la posición del mínimo al centro del patrón:
x = 1.2 cm
x = .012 m
Distancia entre la rendija y la pantalla:
L = 21.4 cm
L = .214 m
Longitud de onda del láser:
λ = 632.8 nm
λ = 6.328x10-7 m
Número entero que da el orden del mínimo:
m = 3
CÁLCULOS:
 tanθ = asenθ = m λ
θ = tan-1 a = 
θ = tan-1 a = 
θ = 3.2090º a = 3.39x10-5 m
	 a = 0.0339 mm
CONCLUSIÓN
En la realización de la práctica al difractarse la luz de láser por las rendijas de los distintos anchos, nos dimos cuenta que en cada una se observaba un patrón diferente, variando tanto la simetría del mismo así como la distancia entre ellos. Pero en el caso de la rendija de la que obtuvimos su ancho usando la fórmula de la posición de los mínimos de difracción observamos que el patrón de la luz iba de línea en línea sin mucho espaciado de por medio, las líneas eran muy cortitas y los máximos de intensidad se daban en el centro del patrón hasta llegar a los mínimos de intensidad que se encontraban en las esquinas y un poco más separados entre sí.
Como bien mencionaba, el patrón al modificar el ancho de las rendijas mostraba ciertos cambios, como que en lugar de que se mostraran líneas, se observaran puntos en otra rendija con distinto ancho. El patrón se acercaba más al centro mientras más estrecha estuviese la rendija.
Siempre se ha sabido que al momento de realizar mediciones lo más adecuado es hacer uso de las distintas fórmulas existentes para así obtener los resultados más claros y precisos y esto más aun tratándose de obtener las dimensiones de objetos pequeños por el simple hecho de que al ojo del ser humano se le puede escapar ciertos detalles por más mínimos que sean.
En el caso de que se situaran dos rendijas estrechas en el haz de un láser supongo que el patrón cambiaría a una forma en la que el patrón de una se intercalaría con el patrón de la otra, lo que haría que las características de ambos se pegasen tanto que en el centro se mostrasen los máximos de intensidad casi unidos.