Otras carreras Interferencia (Experimento de Young con luz roja y azul)

[lucassv]

Hola, qué tal. Tengo un problema en el que me preguntan: en el experimento de Young iluminando las ranuras con luz roja con luz roja y luego con luz azul se observa: en el primer caso, un patrón de interferencia y en el segundo, no. Por qué?

Puede ser esto debido al ancho de las rendijas? Es decir, para que haya interferencia el ancho debe ser menor que la longitud de onda. El ancho es menor que la longitud de onda correspondiente al color rojo pero no es menor que la longitud de onda correspondiente al azul (ya que la longitud de onda del rojo es mayor que la del azul y el ancho de las rendijas estarían en entre estos dos valores). Es lo que yo pienso, es correcto?

[teclado]

Re: Interferencia (Experimento de Young con luz roja y azul)

Yo daría la misma respuesta que tú, pero no me convence. El ancho del as rendijas no tiene que ser menor que la longitud de onda, si no del orden. Yo he conseguido patrones de interferencia en mi casa con un puntero láser y una tela con una separación entre los hilos de casi medio milímetro.

[Julián]

Re: Interferencia (Experimento de Young con luz roja y azul)

$m \lambda = d sen \alpha$

Si el máximo 1 está en los 90º entonces, eso quiere decir que solo está el máximo principal y no se observa un patrón de interferencia. De ahí puedes encontrar para una longitud de onda dada la separación de las rendijas. Es decir, para que no se vislumbre un patrón de interferencia en el azul la distancia entre las rendijas debe ser menor igual a 4.6 nm. Es decir, si la separación de las rendijas es menor o igual a la longitud de onda.
Pero como en el rojo si se ve el patrón de interferencia entonces la separación de las rendijas no interviene porque la longitud de onda del rojo es maryor a la azul y si la azul no se ve tampoco se tendria que ver el rojo.

Analizando el ancho de la rendija, se puede estudiar como una sola rendija y su ecuación es la siguiente.

$m \lambda = a sen \alpha$

de la misma manera, el ancho "a" si es igual a la longitud de onda entonces solo se vislumbra el maximo principal y no hay un patrón. Pero como se ve el patrón del rojo y no del azul tampoco tiene que ver. Porque si fuera por esto al no verse el azul no se vería el rojo.

Por lo que la única posibilidad es que el azul no sea coherente.

[lucassv]

Re: Interferencia (Experimento de Young con luz roja y azul)

Aaah, entonces la cosa es con la distancia entre las dos rendijas y no el ancho de cada una? Como veo que el ancho se desprecia para la interferencia o no sé da como dato en lo problemas pienso que se desprecia y que no influye. Porque esa es la duda que tengo, he leído en un libro que me dice que el ancho debe ser más chico que la longitud de onda, etc. y pensé que eso podría influir en que no se viera. Pero para mí algo tiene que verse, o quizás por ser incoherente la luz azul se destruyeron todas las ondas por interferencia destructiva y no se logra ver un patrón definido en la pantalla ? No me cierra que se apunte con luz a una rendija y no se vea nada en la pantalla..

[Julián]

Re: Interferencia (Experimento de Young con luz roja y azul)

A entonces la cosa es con la distancia entre las dos rendijas y no el ancho de cada una?

Ambas cosas. Al tener 2 rendijas un frente de onda se divide teoricamente en 2 focos puntuales, los cuales para diferentes puntos de la pantalla sus rayos recorren caminos diferentes y al ser coherentes, presentan diferentes intensidades, lo que en el conjunto se muestra un patrón de interferencia. Pero si las rendijas están separadas con una distancia menor a la longitud de onda entonces los rayos de cada foco puntual tienen una diferencia de caminos muy pequeña y se vislumbrará en su conjunto un maximo central con unos minimos a sus costado pero no habrá un segundo máximo (en realidad seria el de m=1) ya que tomando el cero en el punto medio de las 2 rendijas el maximo segundo estaria a 90°, es decir en el infinito.
Ahora, al tener una sola rendija, una luz coherente en una pantalla tambien presenta un patrón de interferencias pero en este caso es debido a un solo foco puntual producido por esta sola rendija. Hay una diferencia de caminos entre los rayos salientes de esta sola rendija debido a que la luz cambia de trayectoria al interponerse con objetos cercanos a su longitud de onda. asi los rayos cercano al borde cambian su trayectoria y el rayo que pasa por el centro no, de esta manera hay una diferencia de caminos y por lo tanto en un punto de la pantalla habrá diferente fase. Si vez la ultima ecuacion que escribi si el ancho de la rendija tiene el mismo tamaño que la longitud de onda entonces no hay minimo (porque ese ecuación es para los minimosy no para los maximos) y solo en la pantalla se presenta un maximo central que disminuye su intensidad a los costados. De esta manera si el ancho de la rendija es igual a la longitud de onda o menor no hay patron.
asi que solo queda que la luz azul no sea coherente.

[lucassv]

Re: Interferencia (Experimento de Young con luz roja y azul)

Claro, igual el tema acá es con dos rendijas, no con una. Por ende, tu desarrollo para el caso de una rendija queda descartado aunque me fue de gran utilidad. La luz azul es incoherente.