Red de Difracción

Red de Difracción
Objetivo
Obtener la longitud de onda del láser por medio de una red de difracción.
Equipamiento
- Banco Optico
- Láser
- Red de difracción 400 líneas/mm, 1000 líneas/mm
Introducción
La red de difracción es una placa de material transparente con muchas líneas
rectas en su superficie. Estas líneas son paralelas entre sí e igualmente
espaciadas. Se usan a menudo para medir longitudes de onda y para estudiar la
estructura e intensidad de las líneas del espectro.
El análisis de la interferencia patrón producida por una red, permite determinar el
espectro de la radiación emitida por una fuente de luz. La teoría de la red de
difracción es una extensión lógica de la teoría de la interferencia de dos rendijas
patrones para el caso de muchas rendijas (del orden de 15000 líneas por
pulgadas).La condición para el acontecimiento de un máximo está dada por:
d·sen θ = n ·λ
n =0, 1, 2,...
donde d es el espacio entre los centros de las rendijas adyacentes, θ es el ángulo
entre la normal a la rendija y la dirección de observación.
En esta experiencia la fuente de luz a utilizar será un láser por lo tanto Ud.
observará un espectro con una serie de puntos, donde el de mayor intensidad
luminosa corresponderá al máximo central y los otros serán los ordenes con sus
imágenes (n = 0,1,2, etc), ver fig.1.
Figura 1: Ordenes y sus imágenes
Procedimiento
Monte el láser y la red de difracción sobre el riel, así como lo indica la figura 2.
Utilice una red de 400 líneas/mm. Encienda el láser.
NOTA : No mire el haz del láser directamente. Puede
ocasionarle daños a su visión.
Figura 2: Montaje Experimental
Observe el patrón de difracción en la pantalla. Observe el primer orden de la
derecha, y haga las mediciones respectivas para obtener el ángulo θ. Utilice
trigonometría para obtener el valor de θ (ver figuras 3 y 4). Repita para la
imagen de la izquierda.
Repita para todos los ordenes posibles.
Cambie la red de difracción por una de 1000 líneas/mm. Repita el
procedimiento anterior.
Análisis y Preguntas
Obtenga la longitud de onda (λ) del láser, con las mediciones realizadas.
Compare el valor real de λ con el obtenido por Ud. ¿Son iguales?. Explique las
posibles fuentes de error.
¿Qué determina el número de ordenes del espectro vistos en la pantalla?.
Explique.
¿Qué sucede con el espectro observado cuando el ángulo toma el valor cero?,
¿Qué se observa en esta posición?. Explique.
¿Por qué es conveniente considerar los dos espectros del primer orden?