Reflejo de una fuente de luz

[[Beto]]

Hola me gustaría que me den una ayuda con este problema:

Una fuente puntual de luz monocromática $S$, cuya longitud de onda es $\lambda$ se ubica a una distancia $d$ comparable con $\lambda$ de un espejo plano $E$. En forma perpendicular al espejo, y situada a una distancia $D>>d$ se encuentra una pantalla $P$. La pregunta es ¿Qué se observa sobre la pantalla?

Sospecho que se debe de ver algún patrón de interferencia pero no se como probar eso.

Gracias de antemano.

[pod]

Re: Reflejo de una fuente de luz

Pues interfieren dos ondas en cada caso, ya que la luz tiene dos caminos para llegar a cada punto de la pantalla: directamente o reflejándose en el espejo. Debes calcular la diferencia de camino óptico entre los dos caminos. Como en este caso ambos caminos están siempre en el mismo medio, la diferencia de camino óptico es simplemente la diferencia de longitud de las dos trayectorias.

Ojo que, si no recuerdo mal, a veces hay que introducir una fase $\pi$ extra en la onda reflejada. Quizá alguien más joven que haya hecho estas cosas hace menos tiempo se acuerde mejor

[[Beto]]

Re: Reflejo de una fuente de luz

Si pod ya te haces viejo .

Ahora investigando un poco más a este arreglo se le denomina espejo de Lloyd y es normalmente usado para realizar interferencia de rayos X. También supongo que tengo que leer algo de Fresnel para recordar como es que varia la fase de la onda reflejada .

Gracias cuando haga el cálculo lo colocaré.

[Dramey]

Re: Reflejo de una fuente de luz

¿Qué material se utiliza como espejo de RX?

[aLFRe]

Re: Reflejo de una fuente de luz

Quizá alguien más joven que haya hecho estas cosas hace menos tiempo se acuerde mejor

Se descibe la luz como una onda transversal, esto es el campo eléctrico
y magnético son perpendiculares a la dirección de propagación.
Por tanto la luz tiene un estado de polarización
que se puede describir mediante dos estados de polarización independientes.
El estudio inicial simplificado considera ondas planas
y como estados independientes, por ejemplo,
el campo eléctrico perpendicular al plano de incidencia ( modo TE )
y contenido en el plano de incidencia ( modo TM ).
( plano de incidencia = generado {normal a la interfase, dirección propagación } )

Cuando la luz incide sobre un dieléctrico,
en general, estas componentes paralela y perpendicular del campo eléctrico
son reflejadas en distinta forma,
los coeficientes de reflexión para incidencia de un medio menos denso n
a un medio más denso, n' ( n < n' )
que dan los campos reflejados en función
de los incidentes ( relaciones de Fresnel ) son reales y negativos
esto es hay un desfase de $\pi$
entre los campos incidentes y reflejados,
salvo para la componente paralela a incidencia superior al ángulo de Brewster
( en este caso el coeficiente de reflexión es positivo )

PEro la INTERFERENCIA suele estudiarse simplemente considerando
a la luz como una onda escalar sin prestar atención a los estados de polarización,
En este caso el espejo produce dos fuentes coherentes.
Y la diferencia de fase viene a ser $\frac{2\pi}{\lambda}\Delta L$
siendo $\Delta L$ la diferencia de camino óptico.

Yo lo haría construyendo el simétrico a través del espejo de la fuente.

Un saludo.

[aLFRe]

Re: Reflejo de una fuente de luz

Bueno... pues donde dije "digo" ahora digo "Diego"
en general para la interferencia no hay que tener en cuenta
el caracter vectorial de la luz
pero para el espejo de Lloyd SI hay que incorporar ese desfase de $\pi$
puesto que interfieren la fuente real y una virtual por 1 reflexión.

Y la razón está en toda la discusión sobre el comportamiento
de las componentes en la reflexión en un dieléctrico.

En fin... un día más cubriéndonos de gloria en el foro.
Perdón por el despiste y un saludo.

AÑADiDO: Se me ha venido a la cabeza que una de las formas que conozco de producir rayos X
es mediante el bombardeo, creo recordar que era con electrones,
de chapas con un elemento metálico de elevado número atómico.
Se produce radiación de frenado o Bremssstrahlung
que tiene un espectro en energías contínuo.
aunque el grosor de la chapa determina que dominen fotones
de mayor o menor energía.

Este asunto yo lo he visto tratado de varias formas,
por ejemplo, por energías y usando el poder de frenado,
pero nunca he visto hecho esto mediante Óptica,
considerando la chapa como un espejo de Lloyd...
ahora mismo se me ocurre que,
los electrones penetran dentro de la chapa y pierden energía,
a diferencia de un espejo ideal...
pero bueno... vaya Vd. a saber.