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Laboratorio Medición de Longitudes de onda de la luz (Guiado)
PSI Física: Ondas electromagnéticas
Nombre:___________________________
Medición de las longitudes de onda de la luz
Problema: ¿Cómo podemos aplicar la red de difracción para determinar la longitud de onda de las ondas
de luz?
Teoría: Cuando la luz incide sobre una rejilla de difracción, es difractada por las hendijas de la rejilla. Un
patrón de interferencia es el resultado de la difracción. Al mirar a través de la rejilla, podrás ver el
espectro de la fuente a la derecha y a la izquierda de la posición de la fuente. En la siguiente figura, la luz
que incide sobre la rejilla es difractada por las hendijas de la rejilla. Las líneas de color claro que
observas son producto del refuerzo de las ondas de luz de las ranuras adyacentes que están en fase. En
medio de estas líneas, las ondas de luz están fuera de fase y se cancelan.
El patrón de interferencia constructiva está dada por la siguiente ecuación:
𝑥=
𝑚𝜆𝐿
𝑑
Resolviendo o despejando la longitud de onda:
𝑥𝑑
𝑚𝐿
𝜆=
Donde L es la distancia de la rejilla de difracción a la fuente, x es la distancia de la fuente al máximo, m
es el orden máximo, y d es la distancia entre las líneas de la rejilla de difracción.
Procedimiento:
1. La distancia entre las líneas de la rejilla de difracción puede hallarse tomando el número de
líneas por centímetro, tomando la inversa y luego multiplicándolo por 10-2.
La rejilla de difracción tiene ______ __ líneas/cm.
𝑑=
1
× 10−2 = _________________𝑚
____________ 𝑙í𝑛𝑒𝑎𝑠/𝑐𝑚
2. Organiza la bombilla y la rejilla de difracción en la rampa óptica. La distancia a lo largo
de la varilla métrica desde la rejilla es L. Ajusta el valor de L entre 60 y 80 cm.
3. Para medir x dispone de otra varilla métrica desde la bombilla. Mientras que un
compañero/a está mirando a través de la rejilla, otro compañero/a mueve su dedo por la varilla
métrica hasta llegar donde el observador ve el patrón de interferencia.
4. Registra el valor de x para el primer máximo orden para la luz roja, verde y violeta.
5. Completa en el siguiente gráfico.
Color
Rojo
Verde
Violeta
Distancia de la
fuente al
primer
máximo orden
x (m)
Distancia
entre las
líneas de
la rejilla
d (m)
Distancia de
la fuente a la
rejilla
L (m)
Longitud de
onda
λ (m)
Frecuencia
f = c/λ (Hz)
6. Repite para el segundo máximo orden.
Color
Distancia de la
fuente al
segundo
máximo orden
x (m)
Distancia
entre las
líneas de
la rejilla
d (m)
Distancia de
la fuente a la
rejilla
L (m)
Longitud de
onda
λ (m)
Frecuencia
f = c/λ (Hz)
Rojo
Verde
Violeta
Conclusión:
1. ¿Qué color tiene la mayor longitud de onda?
2. ¿Qué color tiene la longitud de onda más corta?
3. Si la energía aumenta con la frecuencia ¿Qué color tiene la mayor energía?
4. Resumiendo el Doble Experimento de Young. Si la luz actuaba como una partícula ¿Qué
habrá observado?
5. ¿Qué causa la máxima y la mínima en el experimento de doble hendija de Young?
6.
Una red de difracción tiene 7100 líneas / cm. La distancia entre la rejilla y la
pantalla de observación es 0,65 m. ¿Cuál es la distancia desde el punto medio de la pantalla para
el segundo máximo orden para la luz cuya longitud de onda es de 470 nm?