Determinación de las longitudes de ondas de una ampolleta casera

Determinación de las longitudes de ondas de una
ampolleta casera
Objetivo
En el siguiente experimento determinaras las diferentes longitudes de
onda para el espectro visible de una ampolleta casera.
Para ello utilizaremos un haz de luz desde la ampolleta el cual incide
con un ángulo de 45º a la red de difracción, lo que permite ver sobre
una pantalla los diferentes colores para distintos ángulos, con lo cual
podremos calcular las longitudes de onda correspondientes a cada color
observado
Teoría
La luz incandescente que emite una bombilla de luz debido al calentamiento de un filamento
metálico, produce un espectro continuo de longitudes de onda. En contraste la luz producida
por una descarga eléctrica en un gas enrarecido, de un solo elemento, contiene un número
discreto y limitado de longitudes de onda.
Los patrones de colores en un espectro de emisión son características únicas de cada
elemento. Los colores individuales aparecen en forma de líneas brillantes debido a que la luz
es separada en forma de espectro al pasar a través de una pequeña ranura iluminada por la
fuente luminosa.
Una rejilla de difracción es una pieza de material que está compuesta de un gran número de
rendijas paralelas igualmente espaciadas. Para nuestro caso esa distancia "d" entre rendijas
es 1300 nm.
La luz, en forma de una onda plana, incide con un ángulo de 45º al plano de la rejilla. El
patrón observado sobre la pantalla es el resultado de los efectos combinados de interferencia
y difracción.
La diferencia de longitud de camino óptico será igual a: d sen . Si esta diferencia de longitud
de camino óptico es igual a una longitud de onda o algún múltiplo entero de una longitud de
onda, las ondas provenientes de todas las rendijas están en fase en P y se observa una línea
brillante.
Entonces, la condición para máximos en el patrón de interferencia al ángulo
es:
d sen  = n
Donde  será:

d sin 
n
Materiales
Para realizar este experimento, cuentas con los siguientes materiales:
Espectrómetro
Ampolleta
Rango teórico de las longitudes de onda del espectro visible
Diseño experimental
Procedimiento
1. Asegúrese de estar en un cuarto donde no haya mucha luz, que pueda interferir con el
experimento.
2. Antes de que iniciar el experimento, ten en cuenta las medidas de precaución
necesarias. Que tu profesor este presente cuando tengas que conectar algún
dispositivo eléctrico.
3. Conecta la ampolleta a la terminal de corriente eléctrica (enchufe eléctrico).
4. Al momento de girar la pantalla veras líneas de distintos colores, para calibrar el
instrumento debes posicionar la línea de blanco en el centro de la pantalla.
5. Gira la pantalla hasta encontrar el espectro de orden n = 1, mida el ángulo para cada
color, repita girando hacia el otro lado, mida el ángulo.
6. anotas tus datos en la tabla anexa.
7. Determine la longitud de onda para cada medición. Compare sus resultados con los
valores teóricos.
8. Anote la constante de red.
n
izquierdo
 derecho
 promedio
