Interferencia

Se pueden dar 3 casos

Inter construc: cuando las dos están en fase y se returcen

Interferencia intermedia: cuando una de las dos ondas esta desfasada algo con respecto a la otra. Y entonces da otra onda de menor amplitud a la inter constructiva.

Inter destructiva: es cuando una onda esta desfasada pi o 180 grados con respecto a la otra pero teniendo la misma amplitud entonces punto a punto las dos se aniquilan o se restan.

Cuando se provoca una perturbación de una onda ya sea en un tanque de agua o en una cuerda el sistema perturbado debe cumplir el requisito de tener algo de elasticidad, de aquí el sistema puede moverse o propagarse en dos dimensiones lo que significa q es una onda circular o en tres dimensiones q significa q es una onda esférica. Si se generan dos ondas idénticas y se comprueba superponiéndolas y viendo q tienen la misma longitud de onda cuando se perturba el medio pueden pasar dos cosas q dependen críticamente de la distancia entre las dos ondas entonces se forma una especie de malla llamada patrón de interferencia .

El patrón de inter se van a sumar crestas y valles o valles y crestas si las dos ondas están muy alejadas con respecto a la longitud de onda la cual en este caso está alrededor de dos milímetros y la distancia entre las dos fuentes supera los dos milímetros es casi de 3 cm po lo cual se ve un patrón de interferencia pero entre mas cerca estén se ve un patrón de interferencia mucho mas claro que tiende a formar unas líneas y esas líneas tiendes a formar una dispersión en línea recta donde todos los puntos se ven en rayas blancas que son crestas o rayas negras que son valles entonces en el patrón de interferencia se tiene que las rayas blancas ocn blancas son interferencia constructiva y rayas negras con negras son una region interferencia constructiva también las zonas en las que se mezclan blanco y negro en esa región se tiene la suma de crestas con valles por tanto se tiene interferencia destructiva, finalmente se tiene un patrón de intreferencia de donde se puede extraer o concluir que si se acercan las dos fuentes las líneas se abren y si se alejan las dos fuentes las líneas van compactando entonces debe haber una relación entre distancia de fuentes y la dispersión de la interferencia; entre mas pequeña la distancia de separación de las fuentes mas notoria es la dispersión de la interferencia. Por tanto esta dispersión de interferencia tiene alguna relación con la distancia entre las fuentes y tendrán relación también con la longitud de onda.

Toca meterle matemáticas a esto (matemáticamente): cuando un frente de onda plana llega a una ranura si esta es pequeña mas o menos del mismo tamaño de la longitud de onda resulta q se tienen dos ondas idénticas con la misma amplitud y forman un patrón de interferencia. Cuando las ondas interfieren lo q se va a ver es una región en donde hay alta intensidad de la onda otras donde no y otras donde si o sea que en esas regiones donde si hay las ondas se van retorciendo por tanto las ondas en un punto se va a ver q ya no hay onda porque las ondas llegan desfasadas aproximadamente pi o landa/2 o 180º pues una onda idéntica desfasada pi.

Sobre la pantalla se va a tener el patrón de interferencia. Como se puede predecir donde intervienen los máximos de inter destruc o construc como se puede observar en la figura r2 tiene una longitud mas larga.

La física debe aproximarse para que sea útil y se puedan predecir cosas.

La relación del triangulo grande con el pequño se llama diferencia caminos ópticos lo que indica haciendo aproximaciones que el triangulo grande y el pequeño son el mismo.

La condición para q se presente interferencia constructiva es que en la distancia pequeña quepan n longitudes de onda donde n no puede vales 1.5, 1.3,2.4 la longitud de n es un entero incluyendo al cero pues enel centro de la pantalla el camino q recoorren los rayos es idéntico por tanto no tienen desfase por eso va desde cero hasta cualquier numero entero por eso es q n se llama orden del máximo y cuando n es cero se llama máximo de orden cero, máximo de orden 1, max de orden -1 etc…

Ecuación de relación de dispersión e intreferencia en el cuaderno

Para explicar esta ecu se tiene que el espectro visble pasa por rojo verde y violeta que son bandas de colores por ejemplo en los celulares dice que tiene tres colores únicamente rojo verde y violeta que son los extremos del visible q combinados (se combinan ciertos niveles de intensidad) engañan al ojo y crean el resto de colores, si se suman las longitudes de onda del verde y el violeta se crea la sensación o el color azul entre otros. La manera de crear 16 millones de colores a partir de solo 3 es jugando con la intensidad.

Como estos son los 3 extremos del visible se debe magnificar las cosas como son: el rojo tiene 0.7 micras de ancho, el violeta tiene 0.4 micras de ancho, en donde entra el interferómetro q sirve para hacer mediciones ultrafinas y es q son tan finas que se puede saber el ancho de un cabello de ahí q la luz sirva para realizar mediciones ultrafinas.la aplicación en casos de mediciones ultrafinas se hace uso de la espectroscopia y difraxometria.

Por medio del laboratorio se va a comprobar las longitudes de onda de la luz haciendo pasar la luz a través de una rendija de ancho conocido y ver como forma el patrón de dispersión de máximos y mínimos o también se puede m. dir el ancho de la ranura.

Oir de nuevo este pedazo en el minuto 40

Lo q se va a hacer es jugar con lasers se tiene un bombillo especial hecho de un gas que en este caso es helio y neon q son dos gases que se pueden exitar por temperaturas, o por campo eléctrico se va a hacer q la luz se refleje haciendo q todos se exciten casi al mismo tiempo es decir todos emiten luz al mismo tiempo de forma coherente en ultimas lo que se tiene es un rayo monocromático (luz roja) la diferencia que tiene este laser de todos es que la longitud del láser hecho de helio –neón es muy precisa es exactamente de 632.8 nm que es una medida q esta cerca de la región del rojo lo q se hace con esta luz es hacerla pasar por una ranura que va desde las más burda (porq el d es muy grande) hasta la más fina.

Min 40

Se exita por temperatura o por campo electricto el objetivo es que la luz q sale del laser se refleje en un semiespejo y un espejo q lo refleje multiples veces

Primera ranura o rejilla es tan burda q se puede ver las líneas verticales y horizontales q la atraviesan y mide un milímetro que con respecto a la longitud de onda del rojo es muchísimo más grande del orden de mil veces más grande. Rayo con interfe muy burda Imagen del cel anexar. Cuando se tienen muy separadas las ranuras de la rejilla el patrón de interferencia va a ser poco práctico.

Segunda rejilla que es un poco mas fina anexar imagen del cel. Esta rejilla tiene aproximadamente una distancia de un milímetro por ranura.

Tercera rejilla se sigue percibiendo que es una malla y lo q se está haciendo es aplicar interferencia para poder deducir q es o como es. La interferencia q se ve en el rayo .

Cuarta rejilla calibrada dice q es de 100 ranuras por centímetro es decir q en un centímetro hay 10 ranuras. Cuantas hay en un milímetro hay d= 1/10 la distancia entre ranuras seria de 0.1 milímetros lo que es difícil de percibir por el ojo. Entre mas pequeña la distancia d el patrón de interferencia va a tender a dispersar mas.

Que pasa si se hace la distancia entre ranuras muchísimos más pequeña? La dispersión de máximos y minimos se tiene q ir abriendo mas, entre mas pequeñas las ranuras mas dispersos y mas precisión en la medida se tiene.

Usando rejilas muy finas: las separan mucho Se ve como un patrón de interferencia.

Rejilla 300 ranuras por milímetro o sea en un milímetro hay 300 ranuras la distancia entre ranuras es de d=1/300= 3.33x10¨-3 milímetros que en metros es 3.33x10¨-5 m aproximadamente 33.3 micras. Se da un fenómeno muy parecido al del prisma. L es la distanca desde cdonde empieza la interferencia hasta la pantalla.

Copiar los procedimientos del cuaderno para cada rendija.

El objetivo es medir la longitud de onda de cada laser despejando la ecuación de relación de dispersión de interferencias teniendo los valores de y,l,d,n que fueron obtenidos en la parte experimental del laboratorio. Resaltando que experimentalmente se tiene erros en la medida.

Los resultados obtenidos son coherentes experimentalmente el error en la medida da un valor de 1.5% y todo lo q este medido dentro del 5% se acepta por normas técnicas.

En la biología: Entre el rojo y el verde el ojo humano percibe q el verde alumbra mas pero en realidad las dos alumbran con l amisma intensidad pues el ser humano evoluciono para ver mucho mejor el verde por que desde sus inicios el ser humano fue vegetariano por tanto se discriminan mejor los verdes y en otros animales algunos discriminan mejor el rojo.

Con el verde: ANEXAR IMAGEN DEL CELULAR. La longitud de onda dada es la region del verde.

Con el violeta: se tienen los extremos del espectro electromagnético los tres colores iluminan con igual intensidad pero en el caso del violeta es más difícil de ver pues es un rayo q causa unos fenómenos ficsico químicos de transición por lo cual el ojo le tiene mucha reserva al violeta ps ya se pasa al ultravioleta y este empieza a quemar. Esta en l aregion del espectro eletromag del violeta.

Cuando d se hace muy pequeño la interferencia en la pantalla se ve más dispersa.

ANEXAR IMAGEN DE LOS TRES COLORES Y ESCRIBIR LO ANTERIOR

Aplicaciones:

La rejilla de interferencia a diferencia del prisma(cuando llega la luz blanca la dispersa por que cada longitud de onda tiene su propio índice de redraccion y si se tienen dos prismas iguales pero si son de diferente material cada uno dispersa de diferente forma) la ventaja de no depende de ningún índice de refracción depende es de la geometría y es muy utilizado porque dispersa linealmente la ventaja es q si se tiene otra rejilla igual de un material diferente va a dispersar igual. En equipos de altísima tecnología llamados espectrómetros se tiene que cuando se calienta un material emite luz y si se hace pasar esa luz por un espectrómetro esa luz se dispersa en las componentes principales a eso se le llama espectroscopia. Los espectrómetros antiguos se basaban en refracción y los modernos en interferencia.

Aplicaciones

El cd, dvd, blu ray .

La diferencia de un dvd q lee dvd`s y un blu ray la capacidad en bytes de un dvd es de 4.7 Gb, un cd 700 Megas. Pero en el caso del blu ray (dvd`s de altísima tecnología que los sistemas q los leen tienen un rayo azul q almacenan mucha información y son capaces de almacenar hasta 20 G y las películas de alta resolución necesitan mucha capacidad de almacenamiento.

Aplicación a edificios

En la fuerza q aplica un edificio al moverse y al empezar a tener grietas se usa el interferómetro para saber cuanto se desliza pues los materiales son elásticos hasta un punto en el q se causa ruptura.

Conclusión la alta tecnología se fundamenta en principios como los vistos anteriormente por lo cual en la ingeniería se usa como herrmanienta fundamental.