Ejercicios Experimento Young 6k3t47

Ejercicios  prácticos    

Interferencia  y  Experimento  de  Young           1. Dos  estrechas  rendijas  separadas  por  1.0  mm  están  iluminadas  por  luz  que  tiene  una   longitud   de   onda   de   600   nm   y   el   patrón   de   interferencia   se   ve   en   una   pantalla   a   2.0   m   de  distancia.  Calcule  el  número  de  franjas  brillantes  por  centímetro  en  la  pantalla  en  la   región  cercana  a  la  franja  central.   2. En   un   patrón   de   interferencia   de   dos   ranuras,   la   intensidad   en   el   pico   del   máximo   central   es   I0.   a)   En   cierto   punto   del   patrón   en   el   que   la   diferencia   de   fase   entre   las   ondas   desde   las   dos   ranuras   es   de   60°,   ¿cuál   es   la   intensidad?   b)   ¿Cuál   es   la   diferencia   de   las   longitudes   de   las   trayectorias   para   luz   de   480   nm   procedente   de   las   dos   ranuras   en  un  punto  en  que  el  ángulo  de  fase  es  de  60°?.   3. La   luz   que   tiene   una   longitud   de   onda   de   633   nm  producida   por   un   láser   helio-­‐neón   se   ilumina   de   forma   normal   a   un   plano   que   tiene   dos   rendijas.   El   primer   máximo   de   interferencia   está   a   82   cm   del   máximo   central   en   una   pantalla   a   12   m   de   distancia.   (A)   Encuentre   la   separación   de   las   rendijas.   (B)   ¿   En   principio,   cuántos   máximos   de   interferencia  es  posible  observar?   4. Dos  ranuras  separadas  0.26  mm  se  colocan  a  0.7  m  de  una  pantalla  y  se  las  ilumina  con   luz   coherente   con   longitud   de   onda   de   660   nm.   La   intensidad   en   el   centro   del   máximo   central   (θ   =   0°)   es   I0.   a)   ¿Cuál   es   la   distancia   sobre   la   pantalla   desde   el   centro   del   máximo   central   al   primer   mínimo?   b)   ¿Cuál   es   la   distancia   sobre   la   pantalla   desde   el   centro  del  máximo  central  al  punto  donde  la  intensidad  ha  caído  a  I0/2?   5. Luz   coherente   con   longitud   de   onda   de   500   nm   pasa   a   través   de   ranuras   angostas   separadas   por   una   distancia   de   0.340   mm.   A   una   distancia   grande   de   las   ranuras,   en   comparación   con   su   separación,   ¿cuál   es   la   diferencia   de   fase   (en   radianes)   de   la   luz   procedente  de  las  dos  ranuras  a  un  ángulo  de  23.0°  con  respecto  a  la  línea  central?   6. Se   hace   pasar   luz   roja   con   longitud   de   onda   de   700   nm   a   través   de   un   aparato   con   dos   ranuras.   Al   mismo   tiempo,   por   el   aparato   pasa   luz   visible   monocromática   con   otra   longitud   de   onda.   Como   resultado,   la   mayor   parte   del   patrón   que   aparece   en   la   pantalla   es   una   mezcla   de   dos   colores;   sin   embargo,   el   centro   de   la   tercera   franja   brillante   (m=3)   de   la   luz   roja   aparece   como   un   rojo   puro,   sin   nada   del   otro   color.   ¿Cuáles  son  las  posibles  longitudes  de  onda  del  segundo  tipo  de  luz  visible?  ¿Necesita   conocer  la  separación  de  las  ranuras  para  responder  esta  pregunta?  ¿Por  qué?   7. Considere   un   experimento   de   interferencia   con   dos   ranuras   de   diferente   ancho.   Según   se   mide   en   una   pantalla   distante,   la   amplitud   de   la   onda   procedente   de   la   primera   ranura  es  E,  mientras  que  la  amplitud  de  la  onda  procedente  de  la  segunda  ranura  es   2E.  a)  Demuestre  que  la  intensidad  en  cualquier  punto  en  el  patrón  de  interferencia  es         donde  φ  es  la  diferencia  de  fase  entre  las  dos  ondas  medidas  en  un  punto  particular  en   la   pantalla,   e   I0   es   la   intensidad   máxima   en   el   patrón.   b)   Grafique   I   contra   φ   ¿Cuál   es   el   valor  mínimo  de  la  intensidad,  y  para  qué  valores  de  φ  ocurre?