Demostraciones que hemos realizado en el laboratorio de óptica

Esta es una lista que estaré actualizando a lo largo del curso, sirve de control pero también de recordatorio de que nos falta realizar. La meta es alcanzar 50 demostraciones, algunas están incluidas en su trabajo de investigación que deben reportar en el laboratorio.

Óptica Geométrica

1. Anamorfismos (PENDIENTE)
2. Profundidad aparente, lo hicimos mediante el microscopio viajero.
3. Prueba de Pfund
4. Desviación de un haz láser en una placa de caras paralelas.
5. Pecera con gradiente de indice de refracción 
6. Chorrito de agua como guia de onda
7. Dispersión de un prisma, obtención del espectro de una fuente de luz blanca, de fuentes de elementos y láser.
8. Formación de imagenes Schlieren, shadow-grafia
9. Construcción de un telescopio con lentes
10. Construcción de un microscopio 

Óptica Física

1. Radiometro
2. Obtención del ángulo de Brewster
3. Medición del índice de refracción por medio de haces polarizados P y S en una muestra a 45 grados.  
4. Polarización de microondas y rejilla metálica
5. Polarización lineal por esparcimiento (scattering) 
6. Ley de Malus (relación Polarzador/Analizador), el polarizador como filtro pasivo (usando un láser, y luego una lampara convencional)
7. Polarizadores lineales como operadores/trasformadores de señal óptica (Polarizador/Operador/Analizador)
8. Birrifrigencia de una calcita
9. fotografías de fotoelasticidad de plástico corriente
10. Actividad óptica de materiales orgánicos (PENDIENTE) 
11. Difracción óptica de una rendija y un cabello
12. Difracción 2D de arreglos varios: cuadrados, hexagonos, etc.
13. Obtención de un punto de Poisson
14. Interferometro de Michelson: anillos y franjas de interferencia. Franjas de interferencia con luz blanca
15. Interferometro de Fabry-Perot
16. Patrones de Moire

¿Qué me otra demostración me falta mencionar?

Tal vez les podamos ganar en el número de demostraciones a los chicos de Harvard. ;)

Trabajo de laboratorio: Interferencia

Via

Les dejo el documento de apoyo para su trabajo de laboratorio:  Interferencia usaremos el interferometro de Michelson para medir longitudes de onda de fuentes monocromáticas y el  espesor de un portabojetos. Además de obtener las franjas de interferencia de una fuente de luz blanca.

Recuerden decir sus dudas

¡Felices experimentos!

Resumen de actividades, sesión 16, 17 y 18: Fenómenos de difracción (Obtención y análisis de patrones)

Patrón de difracción de una cuadrado, régimen lejano

 Realizamos un la práctica de difracción de la luz. La difracción es un fenómeno que se presenta sólo en las ondas, cuando una onda se encuentra con un obstáculo o una rendija ésta se curva o esparce en otras direcciones, dependiendo de la forma en que la onda traspase o rebote.

El Punto de Poisson es una demostración particular de que la luz es una onda, se hace incidir luz sobre un objeto esférico y, debido a la curvatura que siguen las ondas, todas se concentran en un solo punto justo en el centro de la sombra proyectada.

Para el experimento utilizamos un láser, un objetivo de microscopio, un diafragma, una rejilla, un balín en un porta-objetos y una pantalla.

Patrón de difracción de un hexágono, régimen lejano 

1. Montamos el experimento con el láser al principio, la rejilla y la pantalla. Realizamos movimientos en la distancia de la pantalla hasta que logramos obtener una imagen clara del patrón, era toda una salpicadura de puntos de luz.

2. Cambiamos un poco el diseño experimental agregando el objetivo de microscopio seguido del diafragma antes de la rejilla, observamos de un tamaño menor el mismo patrón sobre la rejilla pero con más claridad.

3. Volvimos a quitar el objetivo de microscopio pero en esta ocasión colocamos el balín mientras tratábamos de observar el punto de Poisson, al no encontrarlo colocamos el objetivo de nuevo, pero el punto se confundía debido a los diversos rayones del mismo portaobjetos. Después de mover un poco logramos observar el punto pero muy clarito y difícil de decir si en verdad era o no.

4. Posteriormente medimos el grosor de una rendija y un cabello por medio del análisis de patrones de difracción.

Los resultados de este experimento nos darán un indicios acerca de la naturaleza ondulatoria de la luz. 

Finalmente les comparto las imágenes que tomamos :) ATTE. Alma Rosa Arredondo Arce.

Puntos extra a las reportes y charla de ONL

El martes 10 de abril a las 12:00 a.m. daré el coloquio del CCADET. Para motivarlos a asistir, quien este presente en la plática recibirá dos puntos extra sobre la calificación de una de las prácticas. Los puntos son individuales, por supuesto.

 Les dejo un google-map de la ubicación.

 
Ver mapa más grande

Resumen de actividades, sesión 15: Polarización con retardadores de fase óptica

Arreglo experimental implementado. De izquierda a derecha:
fotometro, analizador, placa retardadora, polarizador lineal,
fuente láser.

En esta sesión tuvimos la oportunidad de analizar el fenómeno óptico que se genera a partir de una luz polarizada que incide sobre una lámina retardadora, cuyo eje óptico es perpendicular al rayo incidente, que se descompone en dos rayos con los campos eléctricos vibrando en un plano de incidencia y otro perpendicular a dicho plano.

La luz polarizada en una dirección específica se propaga dentro del retardador, teniendo una variación de velocidad diferente a la luz polarizada perpendicularmente a esta dirección. Los retardadores λ/2 y λ/4 tienen un espesor muy preciso introduciendo entre los ejes rápidos y lentos de polarización un retraso o desfase de π y π/2 respectivamente entre cada componente. Así, un retardador de λ/4 transforma una onda linealmente polarizada a 45° de sus ejes principales (rápidos y lentos) en una onda circularmente polarizada.

Para este experimento usamos una fuente de luz (láser), un fotómetro para medir la intensidad de luz, dos polarizadores y láminas retardadoras de λ/4 y λ/2. Cabe mencionar que los retardadores sólo podían girarse de 0 a 100 grados, en dirección de las manecillas y viceversa.

Trabajo dentro del laboratorio :)

1. En un retardador λ/4 incidimos un haz de luz (láser) linealmente polarizada, a la salida de este obtuvimos luz circularmente polarizada, si la dirección de vibración de la luz incidente forma 45° con alguna de las líneas neutras, puesto que a la salida del retardador tendremos dos componentes de igual amplitud desfasadas 90°.

2. Si sobre un retardador λ/4 incide luz linealmente polarizada formando cualquier otro ángulo no nulo con las líneas neutras, a la salida obtendremos luz elípticamente polarizada.

3. Si sobre un retardador λ/4 incide luz linealmente polarizada según una de sus líneas neutras, la lámina no tendrá ningún efecto sobre la luz incidente.

Gracias a Roberto por las fotos y el resumen :)