CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUCDEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

Determinación de la longitud de onda de un láser de He-Ne con el interferómetro de Michelson

Luis DiazGrupo AD1 – Mesa 4. 25-08-2009

Laboratorio de Física de Campos, Corporación Universitaria de la Costa, Barranquilla

Resumen

Un método para determinar la longitud de onda de un láser He-Ne es utilizando un interferómetro que funciona con el principio de Michelson, a partir de la diferencia de caminos(x*) de los rayos que llegan a la pantalla. Se tabulan y grafican los datos de número de franjas brillantes (N) contra la diferencia de camino (x*) de los dos rayos que inciden en la pantalla. Mediante esta gráfica es posible encontrar la longitud de onda del láser.

Palabras clavesLáser, longitud de onda, ….

Abstract

A method to determine the wave lenght of a láser He-Ne is using in an interferometer, which is based on the Michelson’s principle, starting from the difference of ways (x*) of the rays that arriving screen. Tabulating and plotting the data, number bright bands versus the difference of ways, of the two incident rays on the screen. By means of this graph is possible to find the wave length of the laser.

Key wordsLáser, wave length, ….

1. Introducción

El interferómetro de Michelson es uno de los más conocidos e históricamente importante. Entre las aplicaciones que posee, en esta experiencia se considera la medición de la longitud de onda de un láser de He-Ne; utilizando la reflexión para establecer condiciones en las que se interfieren dos ondas de luz.

2. Fundamentos Teóricos

Para el análisis de este experimento se tiene en cuenta la superposición de dos ondas de la misma frecuencia (v) y amplitud (a) pero de fases distintas ():

Y = a1sen(wt - 1) + a2sen (wt - 2) (1)

3. Desarrollo experimental

Se hace el montaje experimental para determinar la longitud de onda con el interferómetro de Michelson.

Sin la lente, se prueba hacer coincidir los haces de luz reflejados por los espejos sobre la pantalla, movimiento cuidadosamente los tornillos del espejo y el espejo del micrómetro.

Se selecciona con el tornillo micrométrico la posición cero u otro número de referencia de la escala.

Se coloca la lente de +20cm en el portalente y se observa la figura de interferencia sobre la pantalla.

Figura 1. Diagrama del interferómetro de Michelson.

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4. Cálculos y análisis De Resultados

Cálculo del % de desviación

Tabla 1. Relación N - X N 30 80 120 140

X (mm)

0.1100 0.2800 0.4000 0.4600

XX*= -----

10

0.01100 0.02800 0.03400 0.04600

(10-

7m) 7.333 7.000 6.660 6.570

Gráfica 1. Relación N - X

Al hacer coincidir las haces reflejados en la pantalla, sin la lente, se busca minimizar el ángulo entre eje perpendicular al espejo M2 y el rayo reflejado. Cuando se coloca la lente divergente entre el láser y el interferómetro, se nota un mejor enfoque del haz He-Ne. Pero cuando se coloca la lente divergente entre el interferómetro y la pantalla, se notan solo barras debido al acercamiento de los círculos.

5. Conclusiones

Para encontrar la zona de interferencia se recomienda la utilización de una lente divergente para mejorar el enfoque del haz (monocromático).

Se encontró que a menor número de franjas (brillantes u oscuras), mayor es la desviación de la longitud con respecto al real. Por lo tanto se requiere un gran número de franjas medidas para obtener un mejor resultado.

Por otro lado, se notó que a medida que aumentaba el número de franjas y por ende el número de pasos en el micrómetro; este se sentía mucho más difícil de mover, es decir, menos liviano. Este hecho podría ser la causa del error en las primeras mediciones.

Bibliografía

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2. SEARS, Francis; ZEMANSKY, Mark. Física Universitaria. Volumen. 9° edición Ed. Pearson Educación. México. 2000. Pag 236.

3. ROLDÁN, Juan. Física molecular [en

línea]. Colombia, Disponible en:

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4. BENSON, Harris. Física universitaria. Volumen. Primera edición. Ed. Cecsia.

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