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Lichtinterferenz durch zwei Quellen

Storyboard

Wenn sich Licht von zwei Quellen oder Rillen überlappt, werden Punkte in dem Raum beobachtet, in dem konstruktive und andere zerstörerische Interferenz erzeugende Bereiche größerer Intensität oder Nullintensität vorhanden sind.

>Modell

ID:(1271, 0)



El concepto de interferencia

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La interferencia ocurre cuando dos haces se superponen en un punto del espacio y con ello sus amplitudes se suman. Esto puede llevar a

• ambas tienen fases similares con lo que sus amplitudes son ambas positivas o negativas lo que lleva a una interferencia constructiva y a un aumento de la señal
• las fases difieren de modo que los signos de las amplitudes son mayormente distintos con lo que la interferencia es destructiva y la señal se reduce e incluso puede anularse

ID:(12495, 0)



El caso de dos rentijas

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Cuando se tienen dos rendijas se puede observar como la onda plana pasa a generar dos ondas esféricas que generan un campo de onda en que se observan las distintas interferencias. Si se localiza a alguna distancia una pantalla se puede observar el perfil de dichas interferencias creándose casos de interferencia constructiva como destructiva:

ID:(12496, 0)



Calculo de la interferencia en la pantalla

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Si se asume que la pantalla se encuentra a una distancia mucho mayor que aquella entre ambas fuentes (rendijas) se puede estimar el desface de ambas señales en forma relativamente simple:

ID:(12497, 0)



Konstruktive Interferenz mit zwei Quellen

Gleichung

>Top, >Modell


Para que la interferencia sea constructiva es necesario que la diferencia de camino sea un múltiplo de el largo de onda\\n\\n

$\Delta l = n \lambda$

\\n\\nPor ello, como el largo es el cateto opuesto de un triangulo en que la hipotenusa es igual a la distancia entre ambas fuentes o rendijas se tiene\\n\\n

$\Delta l = d \sin\theta$



De ambas ecuaciones se tiene entonces que

$ n_c \lambda = d \sin \theta_c $

$\theta_c$
Ángulo entre normal y línea de interferencia constructiva
$rad$

ID:(10938, 0)



Zerstörerische Interferenz mit zwei Quellen

Gleichung

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Para que la interferencia sea destructiva es necesario que la diferencia de camino sea un múltiple mas un medio del largo de onda\\n\\n

$\Delta l =\left( n + \displaystyle\frac{1}{2}\right) \lambda$

\\n\\nPor ello, como el largo es el cateto opuesto de un triangulo en que la hipotenusa es igual a la distancia entre ambas fuentes o rendijas se tiene\\n\\n

$\Delta l = d \sin\theta$



De ambas ecuaciones se tiene entonces que

$ \left( n_d + \displaystyle\frac{1}{2}\right) \lambda = d \sin \theta_d $

$\theta_d$
Ángulo entre normal y línea de interferencia destructiva
$rad$

ID:(10939, 0)



Glänzende Gürtelposition

Gleichung

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Con la distancia \Delta entre las fuentes y la pantalla, el n avo máximo se encontraran a una distancia y_n y bajo un angulo \theta_n de modo de que \\n\\n

$\tan\theta_n = \displaystyle\frac{y_n}{\Delta}$

\\n\\nPara ángulos pequeños la función tangente se puede aproximar por el seno\\n\\n

$ \tan \theta_n \sim \sin \theta_n $



por lo que la posición de los máximo es

$ n_c \lambda = d \sin \theta_c $



por lo que las posiciones de los máximos es

$ y_m =\displaystyle\frac{ \Delta }{ d } n_c \lambda $

ID:(10940, 0)



Patrón de interferencia

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Si se diagrama la intensidad registrada en la pantalla se vera lo que se denomina el típico patrón de interferencia:

ID:(12498, 0)



Intensität in einer Position

Gleichung

>Top, >Modell


Si que existe un desfase

$ \phi =\displaystyle\frac{2 \pi }{ \lambda }( r_2 - r_1 )$



se tendrá que la intensidad es igual a

$ I = I_0 \cos^2 \displaystyle\frac{ \phi }{2}$

ID:(10941, 0)



Phasendifferenz

Gleichung

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La diferencia de fase de da por la diferencia en los caminos recorridos. Si se denotan se tendra que

$ \phi =\displaystyle\frac{2 \pi }{ \lambda }( r_2 - r_1 )$

$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$

ID:(10942, 0)



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Video

Video: Interferencia de la luz de dos Fuentes