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Interferencia de doble rendija (Young)

Física

Conceptos clave

El experimento de doble rendija de Young demuestra la interferencia de la luz.
Dos rendijas próximas actúan como fuentes coherentes.
En una pantalla aparece un patrón de franjas claras y oscuras.
Es una prueba clave de la naturaleza ondulatoria de la luz.

Formación de las franjas

La luz de las dos rendijas se superpone en la pantalla.
Donde llega en fase → franja brillante (interferencia constructiva).
Donde llega en contrafase → franja oscura (destructiva).

Diferencia de camino

La franja brillante cumple diferencia de camino igual a $n\lambda$ .
La franja oscura cumple $(n+\tfrac{1}{2})\lambda$ .
La diferencia de camino depende del ángulo hacia la pantalla.

Separación de las franjas

La separación entre franjas es: $s = \dfrac{\lambda D}{d}$
$\lambda$ = longitud de onda; $D$ = distancia a la pantalla; $d$ = separación entre rendijas.
Franjas más separadas con mayor $\lambda$ , mayor $D$ o menor $d$ .

Condición de coherencia

Las dos fuentes deben ser coherentes (misma frecuencia, fase constante).
Por eso se usa una sola fuente que ilumina ambas rendijas.

Ejemplo resuelto

Problema: $\lambda = 600\,\text{nm}$ , $D = 2{,}0\,\text{m}$ , $d = 0{,}50\,\text{mm}$ . Halla la separación de franjas.
$s = \dfrac{\lambda D}{d} = \dfrac{600\times10^{-9}\times2{,}0}{0{,}50\times10^{-3}}$ .
$s = \dfrac{1{,}2\times10^{-6}}{5{,}0\times10^{-4}} = 2{,}4\times10^{-3}\,\text{m}$ (2,4 mm).

En el examen IB

Usa $s = \lambda D/d$ y cuida las unidades (pasa nm y mm a metros).
Franja brillante = diferencia de camino entera; oscura = semientera.
Error frecuente: confundir $d$ (separación de rendijas) con $s$ (separación de franjas).
Las fuentes deben ser coherentes para ver el patrón.