Interferencia
12 Dec, 2011
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PDFLuz con luz
PRESENTACIÓN: Cando nunha certa rexión do espazo atópanse dous ou máis ondas luminosas pode ocorrer que se observe un fenómeno de interferencia onde a irradiancia da onda resultante varíe entre valores máximos (moita luz) e valores mínimos (pouca luz).
- Michelson Interferometer for Your Kitchen Table, M. Vollmer and K. P. Möllmann, Phys. Teach. 46, 114 (2008)
- “Stellar” interferometry with streetlights, John Sharpe, Phys. Teach. 39, 428 (2001)
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El fenómeno de interferencia producido por ondas luminosas fue demostrado por el físico Thomas Young en 1801 mediante el experimento de la doble rendija, el cual confirmó una vez más la naturaleza ondulatoria de la luz.
El experimento consistía en un aparato provisto de tres rendijas estrechas (S1, S2 y S3) y una pantalla. Las rendijas S2 y S3 se situaban de forma paralela y equidistante a S1.
La luz procedente de una fuente incide sobre la rendija S1. Desde la rendija S1 se propagan ondas secundarias que alcanzan en un mismo instante las rendijas S2 y S3. Es evidente que toda variación de fase de las ondas emitidas por la fuente S1 es acompañada por iguales variaciones de las fases de las ondas radiadas por las fuentes secundarias S2 y S3. Por consiguiente, en las ondas radiadas por las fuentes S2 y S3 la diferencia de fase queda siempre invariable, es decir, las fuentes son coherentes.
Cuando las ondas provenientes de las rendijas S2 y S3 llegan a la pantalla, se observa sobre ella un cierto número de bandas brillantes y oscuras, paralelas a las rendijas, o sea, un patrón de interferencias constructivas y destructivas respectivamente.
En el siguiente enlace se puede ver una representación del experimento.
En el siguiente video se explica de manera muy sencilla el fenómeno de interferencia de la luz con unas transparencias.
Relacionado con la interferencia de las ondas, ¿existen fenómenos físicos curiosos que ocurran con la interacción de distintas olas de mar?
Pues claro, y uno de los más curiosos a la par que peligrosos, es el “mar cruzado” o el mar en cruz. Está causado cuando dos series de onda que viajan en ángulos oblicuos, se encuentran. Desde un punto de vista de la física y de la matemática se consideran un ejemplo de la ecuación de Kadomtsev-Petviashvili, que es una ecuación diferencial parcial para la descripción del movimiento de ondas no lineales.
A interferencia de ondas é un fenómeno que se pode atopar en todas partes e que ademáis ten unha infinidade de aplicacións. O experimento de Young demostrou que a luz podía interferir constructiva e destructivamente e asentou completamente a teoría ondulatoria da luz. Este vídeo amosa como facer un experimento de Young caseiro. O interferómetro de Michelson e Morley permitiu demostrar que a velocidade da luz era constante e independiente do sistema de referencia. A interferometría tamén se pode usar para a observación con radiotelescopios.
A interferencia da luz é tan útil que é o método que conseguiu descubrir as ondas gravitacionais co experimento LIGO. A interferencia é un fenómeno tan extendido que incluso as partículas poden interferir, o que deu lugar ó postulado da dualidade partícula-onda. Incluso a mesma partícula pode interferir con ela mesma! A mecánica cuántica é así de extraña. Mírese tamén o experimento da dobre fenda en wikipedia.