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Biprisma de Fresnel - Laboratorio de Óptica
luz proveniente de una fuente luminosa, por medio de un método de interferencia que en éste caso es el biprisma de Fresnel. INTRODUCCIÓN El biprisma de Fresnel es un interferómetro de división de frente de onda similar al experimento de la doble rendija de Young. El biprisma de Fresnel consta de un prisma de vidrio que se puede considerar compuesto de dos prismas delgados (ver Figura 1), ya que utilizar las ecuaciones de los prismas delgados La luz procedente de un foco luminoso P centrado a la altura del vértice E llega al biprisma, y de ahí se refractará en dos haces que parecen provenir de P1 y P2, que son focos virtuales de P producidos por los prismas triangulares ECFE y EGFE,respectivamente. 1 Jorge Alberto Peralta Ángeles Juan Carlos Rodríguez Romo Laboratorio de Óptica Martes 7 noviembre, 2010 Estas dos imágenes virtuales de la rendija P, que se comportan de modo coherente, dan lugar a interferencias en la zona situada a continuación del biprisma y observadas en la pantalla. Figura 1. La ecuación prismas delgados es (1) donde: d es la distancia es el ángulo Δy es la separación entre las franjas S es la distancia entre la fuente luminosa y la pantalla. De este modo, midiendo la distancia Δy entre dos máximos brillantes, la distancia S a la que se está observando la interferencia y la distancia d se obtendría la longitud de onda λ. 2 Jorge Alberto Peralta Ángeles Juan Carlos Rodríguez Romo Laboratorio de Óptica Martes 7 noviembre, 2010 DESARROLLO El material utilizado en ésta práctica se enlista a continuación: ï‚· Biprisma con α = 0.0128 rad. ï‚· Lente convergente ï‚· Pantalla ï‚· Objetivo óptico x40 ï‚· Láser He-Ne λ=633 nm. ï‚· Flexómetro ï‚· Vernier Para comenzar a medir, se armo el dispositivo mostrado en la figura 2, aunque antes de esto se usó el mismo sistema sin la lente convergente para comprobar que el haz estaba incidiendo justo a la mitad del biprisma. Esto se puede comprobar porque el haz al ser una fuente puntual, en éste caso, debía verse dos puntos unidospor una franja (ver figura 3). Una vez alineado el haz con el objetivo y el biprisma, y que se observó el doble punto antes mencionado, se procedió a poner una lente después del biprisma para determinar las imágenes virtuales, es decir, saber a qué distancia se encontraban. En éste punto se debe de ver el patrón de interferencia bastante nítido (ver figura 4). Figura 2 Una vez armado el sistema y que se ha observado el patrón se procede a variar d moviendo el biprisma diez veces, una longitud de 10mm. cada medida, y entonces se veía la variación en el patrón, y se procedía a medir Δy para cada medida. 3 Jorge Alberto Peralta Ángeles Juan Carlos Rodríguez Romo Laboratorio de Óptica Martes 7 noviembre, 2010 Esto se hizo buscando el máximo punto de intensidad, en medio de cada franja, de dos franjas vecinas al azar, y medir con el vernier su separación. Finalmente se mide S con un flexómetro desde el punto donde sale el haz Una vez obtenidas las diez medidas, se procedió a tabularlas con respecto a S y Δy para con la ecuación (1) calcular λ. Figura 3 Figura 4 RESULTADOS El promedio de las longitudes de onda obtenidas es λ = 639.2 ± 21.201 nm. con una desviación estándar de S = 21.201 nm. Éste promedio se obtuvo al eliminar el cuarto y séptimo resultado por salirse resultados obtenidos. DISCUSIÓN Lo que pudo haber generado un error mayor al 2% aceptable en la mayoría de los trabajos (el nuestro es cercano al 4%) fue la medición de Δy, ya que los máximosde cada franja se buscaban a ojo, en el centro de la franja, causando una falta de precisión en éste dato, que a la larga pudo generar un error mayor al 2%. Esto se pudo solucionar poniendo una marca en la pantalla que se hiciera coincidir siempre, después de haber movido el prisma 10 mm. con el centro de la franja, y a partir de ahí medir Δy con el vernier. 4 Jorge Alberto Peralta Ángeles Juan Carlos Rodríguez Romo Laboratorio de Óptica Martes 7 noviembre, 2010 CONCLUSIONES Nuestro resultado es de λ = 639.2 ± 21.201 nm. mientras que el fabricante reporta una longitud de onda λ = 633 nm. BIBLIOGRAFÍA ï‚· https://astro.df.uba.ar/f2byg_2006/guias/labo4_biprisma_yanil.pdf ï‚· https://www.scribd.com/doc/2372877/Biprisma-de-Fresnel ï‚· https://www.ugr.es/~laboptic/s7.htm ï‚· https://www.ucm.es/info/optica/lt4/data/practicas/BiprismaFresnel2009-10.pdf ï‚· https://pdf.rincondelvago.com/interferencias-no-localizadas_biprisma-defresnel.html ï‚· Óptica, E. Hecht, A. Zajac, Addison-Wesley Iberoamericana, EE.UU., 1986, capítulo 9. ï‚· Física Vol. II: Campos Y Ondas. M. Alonso, E. Finn, Fondo Educativo Interamericano, ï‚· Fundamentals Of Optics. F. A. Jenkins, H. E. White, McGraw-Hill Inc 1976. ï‚· Experimentación. Una Introducción A La Teoría De Mediciones Y Al Diseño De Experimentos. D. C. Baird, Pearson Prentice Hall, págs. 173 174. 5 Jorge Alberto Peralta Ángeles Juan Carlos Rodríguez Romo Laboratorio de Óptica Martes 7 noviembre, 2010 APÉNDICE 6 Política de privacidad |
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