Catálogo general eXperimentos de FísiCa

ÓpTICA ÓpTICA OnDuLATOrIA
Difracción en una rendija simple - Registro y evaluación con VideoCom (P5.3.1.6) – arriba y en un semiplano (P5.3.1.8) – abajo
No de Cat. Artículo
460 14 Rendija variable 1
471 830 Láser de He-Ne, linealmente polarizado 1 1 1
472 401 Filtro de polarización 1 1 1
337 47USB VideoCom USB 1 1 1
460 01 Lente en montura f = +5 mm 1 1 1
460 02 Lente en montura f = +50 mm 1 1
460 11 Lente en montura f = +500 mm 1 1 1
460 32 Banco óptico con perfil normal, 1 m 1 1 1
460 373 Jinetillo óptico 60/50 7 7 6
469 84 Diafragma con 3 ranuras dobles 1
469 85 Diafragma con 4 ranuras dobles 1
469 86 Diafragma con 5 ranuras múltiples 1
460 22 Soporte con muelles 1 1
Adicionalmente se requiere:
PC con Windows 2000/XP/Vista/7
P5.3.1.6
P5.3.1.7
P5.3.1.8
1 1 1
Distributiones de intensidad: medida (en negro) y calculada (en rojo) (P5.3.1.6, P5.3.1.8)
WWW.LD-DIDACTIC.COM ExpErIMEnTOs DE FísICA
P5.3.1
La difracción a través de una abertura simple P5.3.1.6 o de aberturas
dobles y de aberturas múltiples P5.3.1.7 puede ser registrada como
una distribución de intensidad espacial en una dimensión, usando
la cámara CCD de una sola línea VideoCom (aquí ésta es implementada
sin el lente). El programa VideoCom permite una comparación
rápida y directa de la distribución de la intensidad medida, usando
modelos de cálculo donde la longitud de onda l, la distancia focal f
del lente proyector, la anchura b de la abertura y la distancia d entre
aberturas son usados como parámetros. Estos parámetros coinciden
bastante bien con los valores obtenidos en el experimento.
Del mismo modo se puede estudiar la difracción en un semiplano
P5.3.1.8. Gracias a la resolución de la cámara CCD es posible seguir
fácilmente más de 20 máximos y mínimos y compararlos con los
obtenidos del cálculo con un modelo. El cálculo del modelo está
basado en la formulación de Kirchhoff del principio de Huygens. La
intensidad I en un punto x del plano de observación se calcula a
partir de la amplitud de la intensidad del campo eléctrico E en ese
lugar según
l ( x) = E ( x)
2
La intensidad de campo se obtiene de la suma de todas las ondas
elementales en fase, que parten de diferentes lugares x’ en el plano
de difracción, empezando de los límites del semiplano x’ = 0 hasta
x’ = ∞
en donde
∞
( ) ∫ ( ⋅ ( ) ) ⋅
E x exp i ϕ x, x ' dx '
ϕ x, x '
0
( ) = ⋅
2π
( x − x ')
λ 2L
Difracción
P5.3.1.6
Difracción en una rendija simple - Registro
y evaluación con VideoCom
P5.3.1.7
Difracción en una rendija doble y en una
rendija múltiple - Registro y evaluación con
VideoCom
P5.3.1.8
Difracción en un semiplano - Registro y
evaluación con VideoCom
2
es el desfase de las ondas elementales, que avanzan desde el lugar
x’ en el plano de difracción hacia el lugar x en el plano de observación,
respecto a la onda directa. Los parámetros de adaptación
en el cálculo del modelo son la longitud de onda l y la distancia L
entre el plano de difracción y el plano de observación. Aquí también
se tiene una buena concordancia con los valores prefijados experimentales.
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