Cómo jugar a Rendija láser
- Elige una prueba y lee en la tarjeta la longitud de onda, la anchura de la rendija y la distancia a la pantalla.
- Usa y = n·λ·L ÷ a para la n-ésima franja oscura, con todas las longitudes en la misma unidad.
- Escribe tu predicción y pulsa Iniciar. La luz llega a la pantalla y luego el medidor se aleja del centro.
- Compara las marcas naranjas con las franjas oscuras en la pantalla y en la gráfica.
Difracción de la luz
La luz también es una onda, pero su longitud de onda es diminuta: de unos 400 nm para el violeta a 700 nm para el rojo, menos de una milésima de milímetro. Por eso la luz solo se abre de forma visible al pasar por una abertura casi igual de estrecha, como una rendija de una décima de milímetro. En una pantalla lejana, una rendija forma una franja brillante ancha en el centro, con franjas oscuras donde se anula la luz que viene de distintas partes de la rendija, y franjas brillantes más débiles entre ellas. La n-ésima franja oscura está a y = n·λ·L ÷ a del centro: una rendija más estrecha o una longitud de onda mayor abren más el patrón. Esta misma apertura limita la nitidez de un telescopio o un microscopio, y permite medir la longitud de onda de la luz con solo una rendija y una regla. Puedes verlo tú mismo mirando una lámpara brillante por el hueco estrecho entre dos dedos.
Un modelo de aprendizaje acotado
La pantalla está lejos de la rendija comparada con la anchura de la rendija, y los ángulos son pequeños, así que y = n·λ·L ÷ a. El brillo es (sin β ÷ β)² con β = π·a·y ÷ (λ·L); la pantalla muestra su raíz cuadrada, más parecida a lo que ve el ojo, para que las franjas débiles sigan viéndose. El dibujo no está a escala: el haz mide metros y el patrón unos milímetros. Las respuestas con un margen del 2 % son correctas.