Capitulo I Optica Fisica

Física Ondulatoria

Óptica ondulatoria

Interferencia

Muestra que la luz sumada a la luz puede dar oscuridad en algunos casos

Difracción

Muestra que la luz de curva alrededor de los objetos

Polarización

Nos indica el carácter transversal de la luz

Dos ondas que provengan de fuentes puntuales distintas interferirán en forma constructiva o destructiva en algún punto del espacio si se cumplen las siguientes condiciones:

rojo

verde

azul

rojo

verde

azul

1. Las vibraciones deben ser de igual frecuencia 2. Estén en fase o tengan una diferencia de fase constante

Condición para que exista interferencia constructiva:

Condición para la interferencia destructiva:

Donde en ambos casos m es un número entero Interferencia

******

La línea trazada desde el rayo 1 hasta el rayo 2 es una perpendicular. Luego: Siendo d la distancia entre las dos aberturas.

De acuerdo con la geometría del esquema

Aproximación válida para ángulos pequeños

PARA INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA Franjas brillantes

Interferencia

PARA INTERFERENCIA DESTRUCTIVA Franjas oscuras

INTENSIDAD DE LAS FRANJAS

Interferencia

Con la reflexión es posible simular el experimento de Young, donde S y S´ son las fuentes y donde el rayo marrón presenta un cambio de fase de 180° que equivale a “alargarse”

Analogía con las ondas en cuerdas

e

Camino óptico: El espacio que recorrerá la luz en el vacio en el mismo tiempo que recorrió el camino e. La luz recorre la lámina en t=e/v = ne/c, recordando que v=c/n La luz habría recorrido en el vacio en ese mismo tiempo un espacio e´= ct = ne

Cual debe ser el espesor de la lámina para que exista interferencia constructiva y destructiva? 1. camino óptico BDEF 2ne sin cambio de fase de 180° (reflexión mismo medio). 2. BC cambia de fase de 180° o λ/2 debido a la reflexión.

Diferencia de camino óptico BDEF - BC

Interferencia constructiva

Interferencia destructiva

Se despeja el valor de e

Se coloca una lente plano-convexa sobre una superficie de vidrio plana

Fenómeno en el que una onda de cualquier tipo se extiende después de pasar junto al borde de un objeto sólido o atravesar una rendija estrecha, en lugar de seguir avanzando en línea recta. Es decir, se dobla alrededor del objeto si este tiene dimensiones comparables con la de la longitud de onda.

Patrón de difracción de Fraunhofer

Si se divide la abertura en dos, la condición para interferencia destructiva es

Si tomamos m = 1, las primeras zonas oscuras

Si se divide la abertura en cuatro partes y m = 1la condición para interferencia destructiva es

Si se divide la abertura en seis partes y m = 1la condición para interferencia destructiva es

Entonces, la condición general para interferencia destructiva es

La pimera zona de oscuridad se presenta para

Es un fenómeno que muestra el carácter transversal de las ondas electromagnéticas

Un rayo de luz consiste en un gran número de ondas emitidas por los átomos de una fuente particular, cada átomo produce una onda que tiene una orientación particular del vector campo eléctrico .

La dirección de polarización es la dirección en la cual el campo eléctrico está oscilando

Como todas las direcciones de polarización son posibles el resultado es una onda no polarizada

Si la resultante de campo eléctrico vibra en la misma dirección

Onda no polarizada

Onda polarizada linealmente