– ¡Demuestra claramente la mecánica cuántica!

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Estructura del ensayo para el borrador cuántico con interferómetro Mach-Zehnder y presentación esquemática de los recorridos ópticos (derecha).

Espejo Divisor de haz

Divisor de haz

Filtro pol.

Filtro pol.

Filtro pol.

Pantalla

Espejo

Láser

IntroducciónSe ilumina un interferómetro Mach-Zehnder con un haz de láser amplia-do. Sobre las pantallas, detrás del interferómetro, se pueden observaranillos de interferencia. Si se sitúan filtros de polarización cruzados entresi en los recorridos del interferómetro, desaparecen las apariciones deinterferencia. Aunque este experimento puede explicarse completamen-te con la óptica clásica de las ondas, con la física cuántica adquiere unanueva interpretación: los filtros de polarización imprimen a los fotonesuna información (plano de polarización), mediante la cual, en principio,

es posible determinar cual de los dos recorridos posibles ha tomado unfotón en el interferómetro. Pero con ello ya no podrá tener lugar la inter-ferencia. Otro filtro de polarización, colocado detrás del interferómetro,actúa como “borrador cuántico”. Todos los fotones que pasan por éltienen la misma polarización. Estos fotones con la misma polarización yano se pueden diferenciar, se ha perdido (se ha borrado) la informaciónsobre el recorrido en el interferómetro. En la pantalla detrás del borradorcuántico se puede volver a ver el esquema de interferencia.

¿Cuáles son los contenidos didácticosque se pueden elaborar?

� Interferencia

� Interferómetro Mach-Zehnder

� Polarización

� Complementariedad

� No localidad

� Borrador cuántico

Lista de materiales para: experimento analógico con el borrador cuánticoPrecio individual

Placa básica con maletín de cubierta 08700.01 1Láser, helio – neón 0,2/1,0 mW 08180.93 1Espejo de superficie 08711.01 4Soporte de ajuste 08711.00 4Placa divisora de haz 50%: 50% 08741.00 2Soporte para placas 08719.00 2Pantalla 150 mm �150 mm 09826.00 2Lente con portalentes, f = +20 mm 08018.01 1Soporte de lentes para placa básica 08723.00 1Preparado de polarización destellante 08664.00 1Soporte de diafragma para placa básica 08724.00 1Filtro de polarización para la placa básica 08730.00 3Pie magnético para la placa básica 08710.00 13

Experimento P2220800

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Sistema de prácticas “Advanced Optics”

El sistema de prácticas permite la realización de todos los experimentosimportantes concernientes a:

� La óptica geométrica

� La óptica de ondas (difracción, interferencia, polarización y refracción,efecto Kerr y Faraday)

� Holografía (hologramas de luz blanca, transmisión y transferencia, holo-grafía con el valor medio del tiempo y en tiempo real)

� Interferometría (Michelson, interferómetro Mach-Zehnder, Fabry-Perot,Sagnac y Twyman-Green), así como el uso para la elaboración de fenó-menos no ópticos como p.ej. la medición de la magnetostricción

� Óptica Fourier, dispersión de la luz, efecto óptico Doppler y anemome-tría láser – Doppler

Todos los experimentos son respaldados por los correspondientes manualesque incluyen la descripción detallada de la estructura de los experimentos y surealización, así como los resultados de las mediciones.Con la ayuda de una placa básica y los útiles de ajuste con soporte magnético,los cuales pueden posicionarse sin producir sacudidas, es posible realizar rápi-da y fiablemente disposiciones de medición uni y bidimensionales utilizandofuentes de luz láser. Plegando los recorridos de la luz, también es posible reali-zar experimentos con una mayor distancia focal encima de la placa de trabajo.La elevada rigidez propia y la amortiguación de vibraciones de la placa básicapermiten construir disposiciones sensibles del interferómetro. Para el uso deaplicaciones especialmente sensibles a las vibraciones como p. ej. la holografía,se recomienda la placa básica con maletín de cubierta, la cual es alojada en elfondo de un maletín de transporte con una amortiguación especial de las vibra-ciones.

45 Experimentos disponibles sobre los temas (del manual Física Láser I - III):

� Difracción (en ranura, ranura doble, rejilla, ...)

� Interferencia (espejo de Fresnel, biprisma de Fresnel, anillos de Newton, ...)

� Polarización (leyes de Fresnel, polarización a través de placa �/4, ...)

� Refracción (índice de refracción de un prisma, índice de refracción del aire, ...)

� Ley de radiación (la ley de radiación de Lambert)

� Holografía (holograma de luz blanca, holograma de transmisión, holografía en tiempo real, ...)

� Interferometría (interferómetro Michelson, Mach-Zehnder, Fabry-Perot, Sagnac, ... )

� Láser He-NeNúm. de pedido 08180.93

Filtro de polarización �Núm. de pedido 08730.00

Espejo con soportesobre pie �

Núm. de pedido 08710.00 +Núm. de pedido 08711.00 +

Núm. de pedido 08711.01

Esquema de interferencias

Laser Physics I Núm. de pedido 01179.02

Laser Physics II Núm. de pedido 01400.02

Laser Physics III Núm. de pedido 01401.02

Núm

. de

art.

: 001

84.0

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