Verificar el principio de la cuantización de la carga

...

3.- Las gotas tienen el mismo tamaño.

4.- Determinar la carga de las gotas de aceite.

5.- Determinar el número de electrones para cada una de las gotas.

6.- CONCLUSIONES.

Indicar las conclusiones a que llega Ud.

7.- RECOMENDACIONES.

Indique las observaciones y sugerencia para poder mejorar el laboratorio.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE FISICA

ESCUELA PROFESIONAL DE FISICA

FISICA EXPERIMENTAL V

INTERFEROMETRO DE MICHELSON

1.- OBJETO

- Medir la longitud de onda de la fuente de luz.

- Medir el índice de refracción de un prisma rectangular.

2.- INTRODUCCION

La interferencia es un fenómeno característico del movimiento ondulatorio, que es la superposición de dos ondas o más en un punto del espacio, en dicho punto la amplitud de las ondas se refuerzan o se atenúan, observándose un patrón de interferencia.

Las fuentes de luz utilizadas deben ser coherentes o nomocromáticas, donde la velocidad de propagación, la longitud de ondas y la diferencia de fase son constantes,

En el diagrama: En la pantalla P se observará el patrón de interferencia, que consiste en una serie de franjas brillantes de igual intensidad (aproximadamente), separadas por franjas oscuras En el centro de pantalla deberá verse una franja brillante, la cual corresponde al máximo central (de orden 0). Los restantes máximos se enumerarán m=1, 2, 3.....[pic 9]

Analicemos la interferencia mediante el experimento de Young.

P1 es el plano donde e encuentran dos rendijas y P2 la pantalla donde se observa la interferencia. Las rendijas están separadas una distancia d, los rayos, r1 y r2, convergen en el punto p de la pantalla produciendo la interferencia. [pic 10]

El tipo de interferencia constructiva y destructiva (máximo o mínimo), depende de la diferencia de fases (Δφ) entre ambos rayos al llegar al punto p y a su vez la diferencia de fases depende de la diferencia de marcha (δ) entre ambos rayos.

Si suponemos que los focos S1 y S2 que se encuentran en los orificios del plano P1, oscilan en fase, entonces en P habrá un máximo cuando la diferencia de marcha es: δ=r2–r1 y es igual a un número entero de la longitud de onda de la fuente:

δ = m λ (m = 0,1,2,3,.....)

y habrá un mínimo cuando la diferencia de marcha sea un número impar de la semilongitud de onda:

δ = (2m - 1) λ / 2. (m = 1,2,3,4,..........)

En el interferómetro de Michelson se tiene dos fuentes monocromáticas mediante un divisor de haces (espejo semitransparente), que refleja un 85 % de la luz incidente y el 15 % restante es trasmitido, ambos haces son reflejados por dos espejos y formándose el patrón de interferencia en una pantalla.

[pic 11]

Como el medio donde se propaga la luz es el mismo en todo su recorrido, si hacemos variar la longitud de camino óptico en la pantalla se observa máximos de interferencia que aparecen y desaparecen, la variación ([pic 12]) se expresa por:

[pic 13]

Donde: m es el número de máximos que aparecen o desaparecen en la pantalla cuando se nueve el micrómetro, la variación del camino óptico se realiza variando el micrómetro del equipo.

Para determina el índice de refracción de un prisma rectangular, el prisma se coloca en el trayecto de uno de los haces de luz.

El camino óptico varía por el índice de refracción del material y del espesor del prisma, como también cuando se varía el ángulo del porta prisma con respecto a la horizontal.

Con el interferómetro se Michelson se mide el índice de refracción de prismas rectangulares, utilizando la ecuación del índice de Andrews:

[pic 14]

Donde: m es el número de máximos que aparecen o desaparecen, t es el espesor del prisma, θ es el ángulo correspondiente al desplazamiento.

3.- EQUIPO

* Equipo: interferómetro de Michelson.

* Un láser de He y Ne.

* Un prisma rectangular.

4.- PROCEDIMIENTO

1.- Arme el sistema como se muestra.

[pic 15]

2.- Moviendo los soportes y el láser enfocar adecuadamente el haz de luz.

3.- El patrón de interferencia debe estar en el medio de la pantalla, se logra moviendo las tuercas del espejo móvil.

4.- Fijar un punto de referencia en la pantalla.

5.- Girar lentamente el tornillo del micrómetro, en sentido antihorario unos 10 mm y luego regresar hasta el punto de referencia. ¿Qué observa en cada caso?

6.- Contar 20 máximos (aros) que aparecen, medir la variación de la distancia correspondiente (micrómetro), realizar el paso cuatro veces.

7.- Contar 30 máximos (aros) que aparecen, medir la variación de la distancia correspondiente (micrómetro), realizar el paso cuatro veces.

8.- Colocar el prisma de acuerdo a la siguiente fig.

[pic 16]

9.- Verificar que a cero grados este al medio de los máximos que aparecen o desaparecen, en caso contrario anotar el valor del ángulo.

10.- Nueva el porta prisma en forma lenta aumentando el ángulo con respecto