Escuela Superior Politécnica del Litoral

Instituto de Ciencias Físicas

Laboratorio de Física D

Paralelo: 2

Título: Anillos de Newton

Nombre: David Vaca B.

Profesor: M.Sc. Ronald Rovira

1. Resumen

En este trabajo se observó el patrón de interferencia de la luz mediante el uso de el aparato de anillos de Newton y la aplicación de la interferencia constructiva y destructiva, formándose los angillos de Newton, también se determinó la longitud de onda de la fuente. Para esto se utilizó una fuente luminosa, un filtro de color rojo, una pantalla, un lente divergente, una pantalla reflejante y un banco óptico.

2. Introducción

Interferencia de la luzLa luz, al ser una onda, tiene las mismas propiedades de la onda mecánica, es decir que dos ondas electromagnéticas como la luz, pueden ser constructivas y destructivas, en la interferencia constructiva, la amplitud de onda resultante es mayor que una u otra individual, mientras que en la interferencia destructiva la amplitud resultante es menor que la onda mas grande. Si dos focos se colocan uno al lado del otro, no se observan efectos de interferencia porque las ondas de luz de cada uno se emiten independientemente de la otra. Las emisiones de los dos focos no mantienen una correspondencia de fase constante entre ellos con el tiempo Por lo tanto las condiciones para interferencia constructiva y destructiva, o algún estado intermedio, se mantienen solo durante estos intervalos de tiempo. Para observar interferencia en ondas de dos fuentes, debe cumplir las siguientes condiciones

las fuentes deben ser coherentes, es decir deben mantener una fase constante respecto de otra

Las fuentes deben ser monocromáticas, es decir de una sola longitud de onda

Anillos de Newton

Existe un método de observar un tipo de interferencia, consiste en colocar una lente plano-convexa con la parte superior de una superficie plana de vidrio, con este arreglo la película de aire entre las superficies de vidrio varia en grsosr desde cero en el punto de contacto hasta algún palor, si el radio de curvatura de la lente es mucho mayor que la distancia r, y el sistema se ve desde arriba, se puede observar una configuración de anillos luminosos y oscuros conocidas como Anillos de Newton

3. Procedimiento

Se encendió la fuente luminosa y se colocó el filtro de color rojo, y se colocó sobre el banco óptico el aparato de anillos de Newton, para la parte de reflexión se colocó fuera del banco óptico la pantalla reflejante a fin de que la luz que sale de la fuente no moleste, también la lente divergente y la pantalla, y se movió la lente hasta que sobre la pantalla se pueda ver claramente los anillos de Newton, y se ajusta los tornillos del aparato e Newton para que la escala quede centrada sobre los anillos. Se tomaron las medidas de los radios de los anillos oscuros y se llenó la tabla, luego para la parte de transmisión se colocó la lente divergente en el banco óptico asi como la pantalla, y se observó el patrón de interferencia, es decir los anillos, sobre la pantalla.

4. Resultados

Tanto para la primera como la segunda parte del experimento, se observó el patrón de anillos, se observaron que los anillos que se formaban alejándose del centro se iban pegando entre ellos, hasta llegar a un punto en que no se pudo distinguir entre anillo oscuro o claro, al realizar la gráfica r2 vs n, se formó una recta desplazada. Para la segunda parte del experimento, se observó el patrón de anillos, pero de tal manera que si se observó en la primera parte del experimento un anillo oscuro, ahora se veía anillo claro, y viceversa.

5. Análisis

Tanto en la primera parte como en la segunda parte del experimento se observaron anillos, esto se produce debido a la interferencia de la luz que existe en la configuración óptica, formándose la interferencia, y como el sistema es simétrico, se forman anillos, también se observó que los anillos se iban pegando, esto se debe a que conforme se va curvando la lente, debido a su forma, las interferencias se van produciendo una más cerca de la otra, formando anillos muchos más cercanos que los del centro, en cuanto a la recta que se forma en la gráfica r2 vs n esto se debe a una fórmula, que se deduce a partir de la condición de interferencia destructiva, siendo esta rn

2=nRλ±2δR, donde la pendiente de dicha recta que se forma es Rλ, y su desplazamiento vertical ±2δR, en la segunda

parte del experimento se observó una inversión en cuanto a lo que era anillo oscuro paso a ser claro y viceversa, esto se debe a que en la reflexión, se produce un cambio de fase en 𝜋/2 extras, que no se produce en la transmisión, por lo que lo que en la reflexión era un anillo oscuro, en la transmisión es un anillo claro(Ver Anexo A)

6. Conclusión

El valor de la longitud de onda obtenido experimentalmente fue de 674 nm, un valor muy cercano al valor teórico que corresponde al rango longitud de onda del color rojo, color observado en la emisión de luz de la fuente con el filtro, siendo este en un rango entre 620 y 750 nm, y siendo el valor de la longitud de onda de otra práctica, para la misma fuente fue de 621 nm valor muy cercano al obtenido en esta práctica

7. Bibliografía Fernando Carreño Sánchez, Experiencias de óptica Física 1era edición, Edit.

Complutense Apéndice XIV, página 95

Serway, Faughn, Física 5ta edición, Edit. Prentice Hall, Cap 22 y 25

Serway, Jewett, Física para Ciencias e Ingeniería 7ma edición, vol. 2 Edit. Cengage Learning Cap. 37

ANEXO A

TABLA DE DATOS

n R [m]r x 10-3

[m]r2 x 10-6

[m]m x 10-6

[m]λ x 10-9

[m]d x 10-6

[m]

1

12,13

3,5 12,25 8

674,3

0,5

2 4,6 21,16 8 0,8

3 5,5 30,25 8 1,2

4 6,25 39,06 8 1,6

GRÁFICA r2 vs n

Cálculo de pendiente y longitud de onda

P1 (0.66, 10 x 10-6 )

P2 (4.33, 40 x 10-6)

m=(40−10 ) x10−6

4,33−0,33=8,17 x10−6

m=Rλ λ=MR =8,17 x10−6

12.13=673,5nm