ANÁLISIS DE LAS FRANJAS DE YOUNG CON LUZ POLARIZADA

1. ANÁLISIS DE LAS FRANJAS DE YOUNG CON LUZ POLARIZADA EN EL PRISMA DE WOLLASTON Víctor Vidaurre GinerFernando Hueso González3º de Física – UVEG

2. ÍNDICE Fundamentos teóricos Franjas de Young con luz polarizada Visibilidad, ... Dispositivo experimental El prisma de Wollaston Montaje y procedimiento Medidas y resultados Caracterización previa Toma de datos Análisis de visibilidad, modulación de las franjas de Young Conclusiones Bibliografía

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS FRANJAS DE YOUNG CON LUZ POLARIZADA • Polarizadores ortogonales en cada rendija  desaparecen interf. • Analizador (p. lineal) en la pantalla

4. FUNDAMENTOS TEÓRICOS VISIBILIDAD Y MODULACIÓN • Visibilidad • Modulación • Intensidad media • Franjas complementarias

5. FUNDAMENTOS TEÓRICOS VISIBILIDAD Y MODULACIÓN • Máxima visibilidad; • Máximo brillo • Dado ψ • Brillo máximo: • Modulación constante m(αi) • Complementarias α2

6. FUNDAMENTOS TEÓRICOS VISIBILIDAD Y MODULACIÓN

7. DISPOSITIVO EXPERIMENTAL PRISMA DE WOLLASTON • Dos prismas de un cristal uniáxico, = ángulo refringencia θ, unidos formando lámina planoparalela • Ejes ópticos paralelos a caras externas, perpendiculares entre sí • Rayo luz natural monocromática normal dividido en dos rayos polarizados linealmente en direcciones ortogonales. • Ángulo de divergencia δ = 2 tgθ (ne – no). • Índice ordinario no • Índice extraordinario ne • Prisma de cuarzo • θ = 25º • δ = 0,5º • no = 1,5426 • ne = 1,5523

8. DISPOSITIVO EXPERIMENTAL PRISMA DE WOLLASTON • Dos haces divergentes polarizados ortogonalmente, punto S  2 fuentes S1’ y S2’ virtuales separadas2a=dδ coherentes • Direcciones principales Wollaston= ejes transmisión P1, P2 • Giro prisma controla orientación • Giro P y A controla V, m, Imax • i = λ(d+D)/dδ

9. DISPOSITIVO EXPERIMENTAL MONTAJE

10. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL MEDIDAS A REALIZAR • Caracterizar componentes • Ejes polarizadores lineales, puntos ortogonales se extinguen por separado • Giro solidario de puntos con prisma  dirección principal • Analizar orientación, visibilidad y modulación franjas Young • Franjas de máxima visibilidad • Máximo brillo • Bajo brillo • Franjas complementarias • Baja visibilidad y máximo brillo • Igual modulación, diferente intensidad media • Observación visual cualitativa  microscopio • Observación por ordenador cuantitativa  fotodiodo

11. Caracterización previa MEDIDAS Y RESULTADOS • Giro solidario de los dos puntos solidariamente con el prisma de Wollaston • Comprobación de que los dos haces están polarizados perpendicularmente uno respecto al otro

12. Caracterización previa MEDIDAS Y RESULTADOS • Polarizador (Polarizador P) • Si ponemos el polarizador delante del prisma se obtienen los mismos ángulos

13. Caracterización previa MEDIDAS Y RESULTADOS • Analizador (Polarizador A)

14. Caracterización previa MEDIDAS Y RESULTADOS • Si variamos la distancia d los puntos de luminosos de la pantalla se juntarán o separarán dependiendo de que se acerque o se aleje el prisma.

15. Caracterización previa MEDIDAS Y RESULTADOS • Interferencias • Sin interferencias

16. Máxima visibilidad y brillo MEDIDAS Y RESULTADOS Ψ = ± 45º α = ±45º |V|= 1

17. MEDIDAS Y RESULTADOS Máxima visibilidad y bajo brillo (Complementarios) Ψ = 10º α = 80º m = 0,117 V = 1 Ψ = 10º α = 100º m = - 0,117 V = - 1

18. MEDIDAS Y RESULTADOS Baja visibilidad y máximo brillo Ψ = 30º α = 30º -> m = 0,75 ; V = 0,6 Otros ángulos Ψ = 30º α = 150º -> m = -0,75 ; V = -0,6

19. MEDIDAS Y RESULTADOS Modulación constante Otros ángulos Ψ = 50º α = 40º Ψ = 50º α = 50º Ψ = 50º α = 140º m = -0,969 V = -1 Ψ = 50º α = 10º m = 0,337 V = 0,403 Ψ = 50º α = 130º m = -0,969 V = -0,942

20. MEDIDAS Y RESULTADOS Medidas cuantitativas

21. MEDIDAS Y RESULTADOS Calibrado

22. MEDIDAS Y RESULTADOS Máxima visibilidad, diferente brillo Ψ = 20º α = 110º Ψ = 45º α = 135º

23. MEDIDAS Y RESULTADOS Máximo brillo, diferente visibilidad • Otros ángulos • Ψ = 60º α = 60º • Ψ = 0º α = 0º • Ψ = 80º α = 80º Ψ = 30º α = 30º Ψ = 60º α = 60º

24. MEDIDAS Y RESULTADOS Modulación constante Ψ = 50º α = 40º Ψ = 50º α = 50º Ψ = 50º α = 140º

25. MEDIDAS Y RESULTADOS Franjas complementarias Ψ = 30º α = 30º

26. OTRAS POSIBILIDADES Variación de V, m con α

27. OTRAS POSIBILIDADES Intensidades máxima y mínima

28. OTRAS POSIBILIDADES Intensidades máxima y mínima

29. OTRAS POSIBILIDADES Modulación

30. OTRAS POSIBILIDADES Visibilidad

31. OTRAS POSIBILIDADES Intensidad media

32. CONCLUSIONES FUENTES DE ERROR • Desacuerdo con valores esperados • Error en la calibración  Imax por debajo de los valores teóricos. • Oscilación de los picos • Calibrado • Agentes externos • Alineación de los polarizadores • Elementos no ideales, asimetría inherente • Consistencia entre franjas equivalentes y complementarias • Factor de escala constante, error sistemático • Visibilidad con gran acuerdo • Comprobación visual y cuantitiva de la variación de las franjas de Young con luz polarizada

33. ANÁLISIS DE LAS FRANJAS DE YOUNG CON LUZ POLARIZADA EN EL PRISMA DE WOLLASTON • Bibliografía • Guión de Técnicas Experimentales de Óptica (2009/10, Fac. Física Valencia) • E. Hecht, Óptica (Pearson, Addison Wesley, 2000) • Wikipedia Víctor Vidaurre Giner vicvigi/o\alumni.uv.esFernando Hueso González ferhue/o\alumni.uv.es 3º de Física – UVEG