Difracción, Interferencia, Polarización de la luz.
Tengo que exponer sobre estos temas y necesito algunos experimentos. Había intentado hacer el experimento de Young pero nada más no se vio nada. ¿Podrían recomendarme algunos más sencillos?
También pueden ser experimentos de acústica.
También pueden ser experimentos de acústica.
1 respuesta
Respuesta de lowpass
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Si quieres realizar experimentos básicos con ondas, te recomiendo que los hagas de ondas sonoras, pues resultan mucho más fáciles de ejecutar correctamente. Para ponerlos en práctica sólo necesitarás dos diapasones de horquilla, cada uno con una caja de resonancia para que los alumnos puedan oírlos desde unos metros.
Después de éstos, otros bastante sencillos son los que se realizan empleando ondas en la superficie del agua. Los laboratorios de física suelen tener cubetas para este propósito, con unas "paredes" con aberturas que puedes colocar en el agua para observar el efecto de difracción, y un motor que puedes acoplar a unas varillas para que generen ondas de igual frecuencia y fase para observar interferencias.
Por último vendrían experimentos clásicos con luz visible (rendijas de Young, espejo de Fresnel...), e incluso si hubiera material apropiado, el famoso experimento de Michelson-Morley, que rompió las ideas establecidas sobre la luz y dio lugar a la teoría de la relatividad.
Si quieres una explicación detallada de alguno de estos experimentos, sólo tienes que pedirlo. De momento pondré los ejemplos más sencillos que se me ocurren.
1. Interferencia de ondas:
Cada alumno toma el diapasón (puedes pasar dos o tres diapasones para ir más rápido) sin la caja de resonancia. Lo golpea para hacerlo sonar y lo acerca a su oído. Cuando pueda oírlo claramente lo hace girar despacio sobre su eje. Se comprueba que al girar el diapasón, la intensidad de sonido aumenta y disminuye alternativamente. Según la posición de las varillas se produce interferencia constructiva o destructiva de las ondas, llegando a anularse por completo el sonido en una posición concreta del diapasón.
2. Fenómeno de Modulación (pulsaciones):
Se colocan cercanos entre sí dos diapasones, cada uno con su caja de resonancia. A uno de ellos se le atornilla un pequeño peso en una varilla, cerca de la base, para modificar ligeramente su frecuencia de oscilación. Seguidamente se hacen sonar los dos (con la misma intensidad, a ser posible), y se comprueba que el sonido resultante es pulsante. Al haber dos ondas senoidales de frecuencias parecidas, el resultado es una onda senoidal modulada por otra senoide de baja frecuencia. Esto se justifica matemáticamente mediante las fórmulas que relacionan sumas de senos y cosenos con productos de los mismos.
Este último experimento es especialmente interesante para los músicos, pues se emplea en la afinación de instrumentos. Si fuera posible tener a mano una guitarra durante los experimentos, se podría comprobar experimentalmente la generación de armónicos en una cuerda. Además, se sabe que el armónico de la sexta cuerda en el quinto traste debe sonar igual que el de la quinta cuerda en el séptimo traste. Si una de las cuerdas estuviera ligeramente desafinada respecto de la otra, se produciría el efecto de pulsaciones descrito antes. Entonces podemos modificar la tensión de una de las cuerdas hasta hacer desaparecer las pulsaciones, y con ello ambas cuerdas estarían afinadas entre sí.
Espero que estos sencillos experimentos te resulten útiles. En mi caso lo fueron, pues aún los recuerdo vivamente 5 años después de haberlos hecho en clase de física.
Después de éstos, otros bastante sencillos son los que se realizan empleando ondas en la superficie del agua. Los laboratorios de física suelen tener cubetas para este propósito, con unas "paredes" con aberturas que puedes colocar en el agua para observar el efecto de difracción, y un motor que puedes acoplar a unas varillas para que generen ondas de igual frecuencia y fase para observar interferencias.
Por último vendrían experimentos clásicos con luz visible (rendijas de Young, espejo de Fresnel...), e incluso si hubiera material apropiado, el famoso experimento de Michelson-Morley, que rompió las ideas establecidas sobre la luz y dio lugar a la teoría de la relatividad.
Si quieres una explicación detallada de alguno de estos experimentos, sólo tienes que pedirlo. De momento pondré los ejemplos más sencillos que se me ocurren.
1. Interferencia de ondas:
Cada alumno toma el diapasón (puedes pasar dos o tres diapasones para ir más rápido) sin la caja de resonancia. Lo golpea para hacerlo sonar y lo acerca a su oído. Cuando pueda oírlo claramente lo hace girar despacio sobre su eje. Se comprueba que al girar el diapasón, la intensidad de sonido aumenta y disminuye alternativamente. Según la posición de las varillas se produce interferencia constructiva o destructiva de las ondas, llegando a anularse por completo el sonido en una posición concreta del diapasón.
2. Fenómeno de Modulación (pulsaciones):
Se colocan cercanos entre sí dos diapasones, cada uno con su caja de resonancia. A uno de ellos se le atornilla un pequeño peso en una varilla, cerca de la base, para modificar ligeramente su frecuencia de oscilación. Seguidamente se hacen sonar los dos (con la misma intensidad, a ser posible), y se comprueba que el sonido resultante es pulsante. Al haber dos ondas senoidales de frecuencias parecidas, el resultado es una onda senoidal modulada por otra senoide de baja frecuencia. Esto se justifica matemáticamente mediante las fórmulas que relacionan sumas de senos y cosenos con productos de los mismos.
Este último experimento es especialmente interesante para los músicos, pues se emplea en la afinación de instrumentos. Si fuera posible tener a mano una guitarra durante los experimentos, se podría comprobar experimentalmente la generación de armónicos en una cuerda. Además, se sabe que el armónico de la sexta cuerda en el quinto traste debe sonar igual que el de la quinta cuerda en el séptimo traste. Si una de las cuerdas estuviera ligeramente desafinada respecto de la otra, se produciría el efecto de pulsaciones descrito antes. Entonces podemos modificar la tensión de una de las cuerdas hasta hacer desaparecer las pulsaciones, y con ello ambas cuerdas estarían afinadas entre sí.
Espero que estos sencillos experimentos te resulten útiles. En mi caso lo fueron, pues aún los recuerdo vivamente 5 años después de haberlos hecho en clase de física.
