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Este documento describe diferentes fenómenos asociados a las ondas superficiales, incluyendo la difracción, interferencia y el experimento de Young. Explica cómo la difracción causa que las ondas se expandan al pasar por una abertura y depende de la relación entre la longitud de onda y el tamaño de la abertura. También describe cómo la interferencia produce líneas nodales cuando dos ondas se superponen, y cómo el experimento de Young demostró la naturaleza ondulatoria de la luz usando la interferencia y difracción.
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- 1. Ondas Superficiales 4º Medio Rafael Cautivo SánchezRafael Cautivo Sánchez COLEGIO LA GIROUETTECOLEGIO LA GIROUETTE
- 2. Equipo de estudio experimental (Cubeta de ondas) Retroproyector Cubeta de vidrio con agua Mecanismo generador de ondas Telón
- 3. Efecto de la proyección Zona de gran iluminación Zona de poca iluminación Onda superficial en agua Telón Luz del retroproyector Efecto de lente: convergente y divergente Efecto de lente: convergente y divergente
- 4. Tipos de Ondas Superficiales • Generador Puntual • Generador lineal (recto) Ondas Circulares Ondas lineales
- 5. Fenómenos en Ondas SuperficialesFenómenos en Ondas Superficiales • Reflexión Onda al llegar al final del medio. • Refracción Onda al pasar de un medio a otro. • Dispersión Separación de ondas periódicas al pasar de un medio a otro. • Difracción Onda al pasar por una ranura. • Interferencia Superposición de ondas.
- 6. Difracción
- 7. La Difracción.La Difracción. • Sea un frente de ondas recto que viaja en dirección a una ventana o ranura. ¿Qué le sucede a la onda?
- 8. • ¿Continua viajando como se muestra en la figura? • La respuesta es nono. Lo que le ocurre es... La Difracción.La Difracción.
- 9. • La onda se abre en los bordes. Esto es la Difracción. La Difracción.La Difracción.
- 10. • La Difracción depende de la relación entre la longitud de onda (λ) y el tamaño (d) de la ventana. • Si d >>λ, la difracción es poco notoria y ... • Si d = λ, la difracción es muy amplia. La Difracción.La Difracción. λ d
- 11. • ¿Ocurre la difracción con el sonido? • La respuesta es sí. • Ocurre y es bastante notoria pues. • Las puertas y ventanas por las que pasa el sonido son de un tamaño comparable al de la longitud de onda de los sonidos que percibimos. • Como se recordará, para el sonido: 1,6 cm < λ < 16 m. • Por ello podemos escuchar... La Difracción.La Difracción.
- 12. • ...el sonido producido en una habitación desde un lugar que no vemos. La Difracción.La Difracción. Parlante
- 13. • Evidentemente la Luz no se difracta o,... • por lo menos no lo notamos. • ¿Será un problema de nuestra percepción? • ¿Será que la Luz no se difracta por que no es un fenómeno ondulatorio? • Si la Luz fuera un fenómeno corpuscular no se difractaría. • ¿Será que las longitudes de onda de la Luz (λ) son muy pequeñas en relación al tamaño de las puertas y ventanas (d) que nos rodean? La Difracción.La Difracción.
- 15. • Consideremos una onda periódica producida por un generador puntual (A) La Interferencia.La Interferencia. A Máximos Mínimo
- 16. La Interferencia.La Interferencia. • Consideremos consideremos dos generadores puntuales A y B A B Punto en que se suman dos máximos. Punto en que se suman dos mínimos.
- 17. La Interferencia.La Interferencia. A B Puntos en que un máximo y un mínimo se anulan; pero como los frentes de ondas se mueven, no se trata de puntos; sino que....
- 18. La Interferencia.La Interferencia. Líneas Nodales A B El número de líneas nodales que se forman depende de la distancia entre las generadores (d), en relación a la longitud de onda (λ) de las ondas. En este caso d/λ = 3
- 19. La Interferencia.La Interferencia. Las líneas nodales se enumeran a partir del eje se simetría del sistema, según se indica. A B Eje de simetría n = 1 n = 1 n = 2 n = 2 n = 3 n = 3
- 20. La Interferencia.La Interferencia. F1 F2 P n = 3 n = 2 n = 1 n = 1 n = 2 n = 3 Todos los Puntos de la línea nodal 1 cumplen con la relación: Si ∆P = F2P - F1P Entonces: ∆P = λ/2
- 21. La Interferencia.La Interferencia. F1 F2 P n = 3 n = 2 n = 1 n = 1 n = 2 n = 3 Todos los Puntos de la línea nodal 2 cumplen con la relación: Si ∆P = F2P - F1P Entonces: ∆P = 3λ/2
- 22. A B n = 1 n = 1 n = 2 n = 2 n = 3 n = 3 La Interferencia.La Interferencia. Todos los Puntos de la línea nodal n cumplen con la relación: Si ∆P = F2P - F1P Entonces: ∆P = (n - 1/2)λ Luego, en general:
- 23. La Interferencia.La Interferencia. F1 F2 P n = 3 n = 2 n = 1 n = 1 n = 2 n = 3 Así, por ejemplo, si identificamos un punto de una línea nodal (P) y el Nº de dicha línea, podemos determinar la longitud de onda (λ) de las ondas que producen el diagrama de interferencias. Así, por ejemplo, si: ∆P = F2P - F1P = 5 cm. F1P = 20 cm. F2P = 15 cm. ∆P = (n - 1/2)λ 5 cm = (2 - 1/2)λ Luego λ = 10 cm.
- 24. La Interferencia.La Interferencia. ¿Se podrá hacer interferencia con sonido siguiendo las ideas anteriores?
- 25. La Interferencia.La Interferencia. ¿Se podrá hacer interferencia con sonido siguiendo las ideas anteriores? Definitivamente SI
- 26. La Interferencia.La Interferencia. ¿Se podrá hacer interferencia con sonido siguiendo las ideas anteriores? Definitivamente SI n=1 Zonas nodales = silencioZonas nodales = silencio MM MM
- 27. La Interferencia.La Interferencia. ¿Se podrá hacer interferencia con luz siguiendo las ideas anteriores? Definitivamente SI, pero...
- 28. La Interferencia.La Interferencia. ¿Se podrá hacer interferencia con luz siguiendo las ideas anteriores? Definitivamente SI, pero con cuidado, no sirven dos ampolletas
- 29. Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young) sombra sombra luz
- 30. Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)
- 31. Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young)Interferencia + Difracción (T. Young) Diapositiva Retina