Experimento de patrones de ondas de luz láser para niños

60 min Edades 10-14 Interior

Construya un interferómetro Michelson de mesa utilizando un diodo láser, un divisor de haz y dos espejos de superficie frontal perpendiculares sobre una base rígida. Recombina los...

Materiales necesarios

  • • Puntero de diodo láser verde de 532 nm (clase 2 o 3R) (1 unidad)
  • • Cubo divisor de haz óptico 50:50 (o portaobjetos de vidrio delgado para microscopio) (1 unidad)
  • • Espejos planos de superficie frontal con soportes de ajuste de inclinación de paso fino (2 unidades)
  • • Protoboard de aluminio rígido pesado o bloque de madera maciza (aprox. 30x30 cm) (1 fondo)
  • • Lente divergente (o lente de cámara web) y tarjeta de proyección blanca (1 juego)

Consejos para padres

  • → Albert Michelson utilizó este instrumento para medir la velocidad de la luz y refutar el éter luminífero.
  • → Un rayo láser incide en un divisor de haz 50:50: la mitad se refleja en el Espejo 1 y la otra mitad pasa al Espejo 2.
  • → Cuando los dos haces reflejados se recombinan en una pantalla, sus crestas y valles de onda superpuestos crean anillos de interferencia concéntricos.
  • → Tocar suavemente la placa base desplaza la trayectoria óptica nanómetros, lo que hace que los anillos de interferencia se expandan y contraigan.

Seguridad ante todo

Nunca mire directamente al rayo láser o a las trayectorias del espejo reflectante; Terminar el haz en una pantalla de proyección mate.

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Instrucciones paso a paso

1

Paso 1

Ancle un puntero láser verde de 532 nm y un cubo divisor de haz 50:50 en una placa base rígida y pesada en una habitación oscura.

⏱️ ~15 min
2

Paso 2

Monte dos espejos planos perpendiculares entre sí de modo que cada haz reflejado regrese directamente a la cara del divisor de haz.

⏱️ ~15 min
3

Paso 3

Expanda el haz de salida recombinado a través de una pequeña lente convexa sobre una pantalla de pared blanca, ajustando los tornillos de inclinación del espejo hasta que aparezcan franjas de interferencia circulares.

⏱️ ~15 min
4

Paso 4

Observe cómo se mueven los anillos concéntricos de flecos brillantes y oscuros y respire cuando hable en voz baja o caliente el aire en un brazo.

⏱️ ~15 min

Lo que están aprendiendo

Arquitectura óptica del interferómetro de Albert Michelson Interferencia de ondas formación de franjas constructivas/destructivas Medición de desplazamiento submicrónico en nanómetros.