Determinación Experimental de La Distancia Entre Las Líneas Espectrales Del Sodio Utilizando El Interferómetro de Fabry

Determinación experimental de la distancia entre las líneas espectrales delsodio utilizando el Interferómetro de Fabry-Perot Autores:   Anticona Sánchez,Alexander Samir Bringas Maguiña, Víctor Antonio Estudiantes del sexto ciclo de la Escuela de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad Nacional de Trujillo. Objetivos:   Determinar la separación entre las líneas espectrales del Sodio Determinar la longitud de onda media de la fuente luminosa. Resumen: En este laboratorio pudimos notar la diferencia entre los interferómetros de Michelson y de Fabry-Perot, pudiendo observar las 2 líneas espectrales del sodio y medir la distancia de separación entre estas. Para ello tuvimos que aprender a calibrar y manipular el interferómetro de Fabry-Perot; dándonos cuenta que es un aparato muy sensible y de gran ayuda para fenómenos de alta resolución. Obteniendo como resultado los siguientes resultados:      λ= 594 nm λ´= 592 nm λp= 593 nm Error porcentual = 0.7 % Δλ(λ-λ´)=1.75 nm. Fundamento Teórico: El interferómetro de Fabry-Perot consiste en dos láminasde vidrio plano paralelas P1 y P2 separadas entre sí una distancia d. La cara interna de dichassuperficies está recubierta de una película plateada de alta reflectividad parcialmente transparenteestando ocupado el espacio entre ambas por aire. Este interferómetro está basado en lasinterferencias de ondas múltiples generadas mediante dos láminas plano paralelas iluminadasen incidencia próxima a la normal. (2) Instrumentos y Materiales:     Una lámpara de Sodio(λ=589nm) Fuente de alimentación Lente convergente Interferómetro de Fabry-Perot con las siguientes partes: . podemos hacer la siguiente afirmación: ……. mas si con el de Fabry-Perot pues este último es de alta resolución y nos permite diferenciar las dos líneas espectrales del sodio. esto no se puede notar con el interferómetro de Michelson. La longitud de onda promedio se puede calcular con un promedio entre las dos longitudes de onda de cada una de las líneas espectrales. Cuando el Angulo θ se aproxima a 0.. la luz amarilla del sodio.Figura1: Esquema de Interferómetro de Fabry-Perot Como se sabe.(1) Dónde: d: Separación entre los espejos paralelos nm:Número de franjas que se observan λ: longitud de onda de la primera línea espectral Para encontrar la longitud de donde de la segunda línea espectral utilizaremos la siguiente formula: ……. está formada por dos líneas muy próximas entre sí. A la hora de realizar el ajuste tuvimos en cuenta que para ciertas distancias entre las láminas la visibilidad con la que se observanlas franjas de interferencia es mayor.  Toma de Datos: Con el equipo calibrado. giramos los tornillos de la lámina semiplateada de salidadel interferómetro hasta que estas imágenes coincidan perfectamente. se observaron varias imágenes de la fuente.Procedimiento Experimental  Calibración: Para observar los anillos del patrón de interferencia el aparato debió de estar bien calibrado. tomando en total hasta 600 franjas. Figura 2: Patrón de interferencia . Utilizamos la lámpara espectral de sodio como fuente de luz poniéndola cerca del cuerpo del interferómetro. Las dos láminas del interferómetro debíanestar paralelas para poder aproximar el ángulo θ a 0. En ese instante los espejosestarán aproximadamente paralelos y podrán observarse franjas de interferencia. empezamos a girar el anillo micrométrico para poder observar los anillos micrométricos. para ello seguimos las indicaciones del profesor. Se continuará elajuste de la alineación hasta obtener anillos concéntricos y se volverá a colocar el conjunto lente difusor y el anteojo. midiendo la distancia de separación de los espejos cada 50 franjas. En estas condiciones. Entonces. 160 0.090 0. .5.174 λ´= ⁄ )nm 594 597 598 602 607 599 593 594 586 583 582 579 TABLA 2: Distancias de separación entre los espejos paralelos por cada 50 franjas observadas más 0.119 0.132 0.060 0.119 0.146 0.Datos experimentales: d(±0. nm d(±0.104 0.015 0.05mm) 50.132 0.160 0.174 50.076 0.015 0. obtuvimos la primera longitud de onda (λ).146 0.05mm) nm 0. obtuvimos la segunda longitud de onda (λ´).090 0.030 0.104 0.045 0.060 0. con lo que.045 0.030 0.076 0. con lo que.0 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 0.0 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 λ=( )nm 600 600 600 604 608 600 594 595 587 584 583 580 TABLA 1: Distancias de separación entre los espejos paralelos por cada 50 franjas observadas. la cual es 1.75nm TABLA 3: Distancia de separación entre las líneas espectrales del sodio para cada 50 franjas observadas. Análisis y discusión de datos:  De la tabla #1 se obtiene el λ= 594 nm.nm Δλ(λ-λ´) nm 50.0 6 100 3 150 2 200 2 250 1 300 1 350 1 400 1 450 1 500 1 550 1 600 1 Promedio=1. Error porcentual = 0. Lo cual nos indica que tomamos buenos datos y el trabajo se realizó de manera correcta. Logramos determinar la distancia entre la líneas espectrales del sodio.  De la tabla #2 se obtiene el λ´= 592 nm. Hallamos el error porcentual sabiendo que la longitud de onda del sodio es 589=nm. muy pequeño. y su promedio.75 nm . con respecto a bibliografías.7 % Conclusiones:   Se logró determinar la longitud de onda promedio de la luz de sodio teniendo un error porcentual. Con estos datos pudimos calcula el λp= 593 nm. Bibliografía:   J. Zaragoza. Capítulo 14 :Interference involving multiple reflections. Óptica (Ed. España. Librería General. 1994). . Casas.