Interferencia de la luz:

Debido a la naturaleza ondulatoria de la luz. Posible observar que dos haces de luz generan interferencia entre si, la cual ocurre cuando en un mismo punto coinciden dos  o mas  ondas, siendo su composición constructiva o destructiva para observar estas interferencias  luminosas es necesario que las ondas individuales mantengan una relación de fase estable, es decir, que las fuentes tengan la misma frecuencia y que sus haces sean casi paralelos. Cuando esta situación predomina se dice que las fuentes son coherentes. Si las fuentes son distintas (incoherentes no es posible la producción de interferencias, ya que las ondas emitidas son independientes y no guardan relación de fase en el transcurso del tiempo.

Pero. ¿Como hacer para dos fuentes luminosas sean coherentes?

En 1801. Thomas Young ideo el primer experimento para producir interferencias luminosas, el cual le sirvió para demostrar la naturaleza ondulatoria de la luz la siguiente figura1 se muestra un esquema del dispositivo utilizado.

figura

Se puede observar un frente de onda que incide sobre dos rendijas horizontales.

De estas rendijas  surgen dos nuevos frentes de onda coherentes, con un patrón estable, que interfieren sobre una pantalla. Este patrón de interferencia esta conformado por franjas brillantes y oscuras alternadas, que  representan la interferencia  constructiva y la interferencia destructiva de las ondas respectivamente.

En la siguiente figura2 se representan algunas maneras en las que se pueden combinar dos ondas una pantalla.

figura2

Para dar descripción cuantitativa del experimento de Young considera el punto que ubicado a una distancia L         de  la pantalla  de observación figura 3 si la fuente es monocromática,. Las ondas que salen de las dos ranuras se encuentran en fase. Es decir, tienen  la misma frecuencia y amplitud. Se puede observar que la distancia recorrida por las ondas que salen de la ranura inferior es mayor que la distancia recorrida por las ondas que salen de la ranura inferior es mayor que la distancia recorrida  por las ondas que salen de la ranura  superior. Esta diferencia se denomina diferencia de camino,

δ = r2 - r1 = d. senӨ

Donde     d        es la distancia entre las dos rendijas. Si la diferencia de camino es múltiplo entero de la longitud de onda, la interferencia es constructiva. Por tanto,

δ =  d. senӨ= nλ

Siendo  n = 0,+- 1, +- 2, +-3,... de la misma manera, cuando la diferencia de camino es múltiplo  impar de λ/2 de la interferencia es destructiva, es decir,

δ =  d. senӨ= (n+1/2)λ

Donde   n = 0,+- 1, +- 2, +-3,... por otra parte, la posición de

Las franjas brillantes, medida desde 0, es:

Y brillante = λl/d n

Y la posición de las franjas oscuras,

Y brillante = λl/d n(n+1-2)

Ejemplo: una pantalla se encuentra a 120 cm de una fuente de luz compuesta por dos redijas. La separación de las redijas es de 2mm y la posición de las franjas de orden                                    medida desde la línea horizontal, es de 4cm, determinar:

A) LA LONGITUD DE ONDA DE LA LUZ

B) LA SEPARACION EENTRE LAS FRANJAS BRILLANTES

Solución:   a) para determinar la longitud de onda, utilizamos la ecuación

Al despejar λ

La longitud de la onda luminosa es de

B) la separación entre las franjas brillantes esta dada por la expresión:

Al remplazar se tiene:

La separación entre las franjas brillantes es 1,98 cm