INTRO FISICA MODERNA FULL.pdf - Cosmofisica

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18Interferencia de dos fuentes de onda sincrónicas o (experimento de Young de los dos agujeros)Considere el caso de dos fuentes de ondas sincrónicas (generan ondas coherentes,mantienen su fase constante al transcurrir el tiempo) separadas una cierta distancia. En unpunto en los alrededores de la zona de influencia de las fuentes, llegaran ondas producidastanto por la una o por la otra fuente, superponiéndose en ese punto. Dependiendo de sudiferencia de fase la superposición nos dará una amplificación o eliminación de laperturbación.Figura. Experimento de Young de la doble rejilla.La diferencia de camino óptico recorrido de las ondas, en alcanzar el punto P, es r2 − r1, Siesta diferencia es un número entero veces la longitud de onda de la onda, entonces lainterferencia será constructiva puesto que en el punto P las ondas estarán vibrando en fase.Por el contrario, si la diferencia de camino óptico recorrido es un semi-entero veces lalongitud de onda, entonces las ondas vibrarán desfasadas en media longitud de onda y seanularán, produciendo lo que se conoce como interferencia destructiva. Obteniéndose untípico diagrama de interferencia, como se muestra en la figura anterior.La intensidad promedio es:I = I2maxcos⎛⎜⎝π d senθλImax= 4I 0donde I0es la intensidad de una sola de las fuentes en el punto de observación.⎞⎟⎠Para el caso de varias fuentes sincrónicas alineadas se tiene que las ondas provenientes delas fuentes se superpondrán de diferentes maneras (esto se describe fácilmente mediantediagramas de fasores). En los puntos donde todas las ondas se sumen en fase, se produciráuna interferencia constructiva y reciben el nombre de máximos primarios; en otros puntosalgunas ondas de varias fuentes se anularán entre si pero otras no, a todas estas se lesconoce como máximos secundarios. Es importante notar que los máximos primarios nocambian de número y posición en un diagrama de interferencia cuando se incrementa elnúmero de fuentes coherentes alineadas, pero se vuelven más angostas al incrementarsedicho número. Por otro lado, los máximos secundarios se incrementan en número alaumentar las fuentes. Esto lo representamos en la siguiente figura.
19Figura. Interferencia de varias fuentes coherente alineadasAdicionalmente, la intensidad estará dada por la siguiente expresión:I= I0⎡ ⎛ Nπd senθ⎞⎤⎢sen⎜⎟⎥⎢ ⎝ λ ⎠⎥⎢ ⎛ π d senθ⎞ ⎥⎢ sen⎜⎟ ⎥⎣ ⎝ λ ⎠ ⎦2DifracciónLa onda incide sobre una abertura y se desvía. Se pensaría que debería verse unaproyección del agujero mucho más grande por lo que se ha difractado la onda sin embargose observa un patrón de difracción con regiones claras y oscuras (al referirnos a ondas deluz)Figura. Difracción de Fraunhofer (los haces de luz llegan paralelos a la pantalla)
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