Cómo hacer un modelo de difracción de luz para la clase de física 12

Para hacer un modelo sobre la difracción de la luz mediante el experimento de interferencia de Young o la teoría de sommerfield, por ejemplo, construimos el modelo como los materiales requeridos son luz láser, hoja de afeitar y un cartón.

Explicación: la luz se dobla cuando pasa alrededor de un borde o a través de una rendija. Esta flexión se llama difracción. Puede demostrar fácilmente la difracción utilizando una vela o una pequeña bombilla de linterna brillante y una rendija hecha con dos lápices. El patrón de difracción, el patrón de oscuridad y luz creado cuando la luz se dobla alrededor de un borde o bordes, muestra que la luz tiene propiedades de onda.

Esto se demuestra fácilmente con ondas de agua. Nuestra experiencia con la luz es bastante diferente. Las sombras son evidencia de que la luz se propaga casi linealmente cerca de los obstáculos. Esto hizo que Isaac Newton se convenciera de que la luz no es una onda. Si queremos mostrar la naturaleza de onda de la luz, entonces la comparación con el comportamiento de las ondas de agua es bienvenida. Sin embargo, la difracción de la luz por un borde afilado es difícil de demostrar porque el ángulo de flexión depende de la longitud de onda y es muy pequeño para la luz. Es por eso que usualmente mostramos difracción de luz en una rendija. Pero los estudiantes a menudo se confunden con el patrón de difracción obtenido que muestra características de franjas fuertes para la inferencia y, por lo general, no relacionan los fenómenos con la difracción en sí.

La difracción de la luz por un borde afilado es una demostración bien conocida. Se muestra esquemáticamente una configuración experimental simple. El problema con esta demostración es que el patrón de difracción no es fácil de ver, incluso en una oscuridad pálida porque la fuente no tiene suficiente potencia de luz. Por eso no se muestra en el aula. Hoy, la situación ha cambiado significativamente. Los punteros láser verdes se han vuelto baratos y fáciles de encontrar. Con un puntero láser verde, incluso a la luz del día no habrá duda de que la luz se extiende más allá de la barrera.

Entonces, el borde iluminado agudo se convierte en una fuente de luz de línea brillante que emite luz en todas las direcciones. Esta explicación en términos de onda de borde se debe a la teoría de Young y sommerfield. Las franjas que aparecen en el patrón de difracción en el lado iluminado son el resultado de la interferencia entre las ondas incidentes y de borde.

Espero que te ayude !!!

Dado que la longitud de onda de la luz visible es del orden de nm (10 ^ –9 m), por lo que para mostrar la difracción de la luz, generalmente usamos rejillas de difracción o cortes finos, son caras y no son fáciles de manejar (no se espera de un estudiante número 12 para realizar este tipo de experimento). Entonces, si solo desea que un modelo represente el fenómeno de la difracción de la onda, puede realizar con ondas de longitud de onda más altas (del orden de unos pocos centímetros o metros).

Un buen modelo es dado en ” Fundamentals of Physics” por David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. utilizando ondas de agua. Las ondas de agua en una tina son excitadas por una regla de vibración recta. La distancia entre dos ondulaciones define la longitud de onda. Una hendidura está formada (delante de la regla vibrante) por dos hojas de cartón perpendiculares al plano del agua (alineando sus bordes de modo que ambas hojas estén en el mismo plano) sumergidas en ella. Podemos ver la curvatura en la ondulación del agua (ondulaciones semicirculares) que sale del limo en el otro lado. Para obtener buenos resultados, podemos ajustar el ancho de la ranura variando la distancia entre dos hojas.

nota: la distancia entre la regla y el cartón debe ser suficiente para que las ondulaciones se formen correctamente, por lo menos 3 a 4 deben estar allí antes de la hendidura.

Gracias