DIFRACCIÓN E INTERFERENCIAS LUMINOSAS

Los fenómenos de interferencia han contribuido a establecer la teoría ondulatoria de la luz. En este sentido, la historia de la ciencia señala dos experiencias de principios del siglo XIX como fundamentales: el experimento de la doble rendija de Young y el de la mancha brillante de Fresnel-Poisson.

Una forma relativamente sencilla de hacerlo es operar manualmente sobre una rueda giratoria, con lo que el sensor se desplazará sobre una guía, barriendo la zona de intensidad lumínica variable. Se operará de forma similar para estudiar la difracción producida por un cabello.

En el experimento de la doble rendija esperamos que se registre una figura que alterne máximos (interferencia constructiva) y mínimos (interferencia destructiva) de intensidad luminosa. El máximo de mayor intensidad debería estar en el centro de la figura, correspondiendo a la posición situada justamente enfrente del punto medio entre las dos rendijas. En el experimento del cabello, si su grosor es adecuado para producir difracción a ambos lados, también debería observarse una alternancia entre máximos y mínimos de intensidad lumínica al desplazar el sensor.

La gráfica de la figura adjunta exhibe los resultados de la difracción producida por la doble rendija. Presenta un perfil excelente en términos cualitativos y se evidencia que el desplazamiento lateral del sensor de luz siguió, en este caso, un movimiento casi uniforme, puesto que la separación entre cada dos máximos resulta casi constante.

En estas condiciones, como se conoce la longitud que ha recorrido el sensor sobre la guía y el tiempo que ha invertido, se puede determinar la separación entre los máximos (o mínimos). Esta separación está relacionada con la longitud de onda de la luz utilizada, la distancia entre el sensor (o la pantalla) y las dos rendijas, y la separación de éstas.

En este experimento el sensor se situó a 7,01m de la doble rendija y éstas estaban separadas 0,5mm. Se iluminó con luz de 633nm.

A la izquierda se muestran los resultados de la difracción producida por el cabello y debajo de estas líneas, una zona con mayor detalle. La alternancia observada entre máximos y mínimos de intensidad constata que el cabello tiene un grosor adecuado para producir una difracción de la luz enviada por el puntero láser, susceptible de ser registrada.