Joaquin Fernandez y Joaquin Michelena

Joaquin Fernandez y Joaquin Michelena

de Joaquin Fernandez Stanham -
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Consideraciones a tener:
-Distancia entre red y pantalla suficientemente grande en comparación al ancho de la rendija para poder suponer que sin(x)=tan(x)
-Se supone que el laser no pierde potencia, por lo que la distancia que se encuentra este a la red de difracción es irrelevante
-La incertidumbre entre máximos tiene que tener en cuenta el diámetro de cada máximo difractado
-Para obtener un resultado mas exacto se miden los 4 máximos de orden 1 se hace un promedio de la distancia entre estos al máximo central
-Se considera que al cambiar la distancia de la red, no se altera la alineación entre el láser y la red (la luz siempre entra a la red por el mismo punto)

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 Pregunta1: Que hipótesis se pueden tomar al querer estudiar la longitud de onda de un láser rojo realizando una experiencia práctica de laboratorio de difracción con una red bidimensional de difracción

 -Al estudiar la longitud de onda de un láser rojo mediante una experiencia de difracción con una red bidimensional, se pueden formular varias hipótesis. Algunas posibles hipótesis son:


1. **Difracción y Longitud de Onda:**

   - Hipótesis: La posición de los máximos de difracción estará relacionada con la longitud de onda del láser y la separación de los elementos de la red bidimensional.

   - Razón: Según la ecuación de la difracción, los ángulos de los máximos de interferencia dependen de la longitud de onda y la constante de la red.


2. **Relación Lineal en los Máximos:**

   - Hipótesis: Existe una relación lineal entre el orden de los máximos de difracción y su posición angular, lo cual se puede utilizar para calcular la longitud de onda del láser.

   - Razón: La fórmula  d \sin \theta = m \lambda (donde  d es la separación entre las líneas de la red,  \theta es el ángulo de difracción,  m es el orden del máximo y  \lambda es la longitud de onda) indica que, para órdenes bajos, esta relación debería ser aproximadamente lineal.


3. **Simetría de los Patrones de Difracción:**

   - Hipótesis: El patrón de difracción será simétrico respecto al eje central del haz incidente debido a la simetría de la red bidimensional.

   - Razón: Una red bidimensional crea patrones de difracción que reflejan la simetría de la estructura de la red.


4. **Precisión de la Medición de la Longitud de Onda:**

   - Hipótesis: La longitud de onda del láser puede medirse con precisión usando una red bidimensional, siempre y cuando se tenga un control preciso sobre la alineación y la medición de los ángulos de difracción.

   - Razón: Las mediciones precisas de los ángulos de difracción y el conocimiento exacto de la separación de la red son claves para calcular con precisión la longitud de onda.


5. **Influencia de la Calidad de la Red de Difracción:**

   - Hipótesis: La calidad de la red de difracción (uniformidad, precisión en la separación de las líneas) afecta directamente la claridad y precisión de los máximos de difracción observados.

   - Razón: Imperfecciones en la red pueden difuminar los máximos de difracción, afectando la precisión de la medición de la longitud de onda.


Estas hipótesis proporcionan una base para diseñar el experimento y analizar los resultados obtenidos, con el objetivo de confirmar la longitud de onda del láser rojo utilizado.


Pregunta2: Y que simplificaciones puedo suponer

Al realizar una experiencia de laboratorio para estudiar la longitud de onda de un láser rojo con una red bidimensional de difracción, puedes suponer ciertas simplificaciones para facilitar el análisis y la interpretación de los resultados. Aquí algunas simplificaciones comunes:


1. **Ondas Planas y Coherentes:**

   - **Suposición:** El haz de láser se considera una onda plana y perfectamente coherente.

   - **Razonamiento:** Los láseres emiten luz que es muy cercana a ser perfectamente coherente y plana, lo cual simplifica los cálculos de difracción al asumir que todas las ondas están en fase y tienen frentes de onda planos.


2. **Red Ideal:**

   - **Suposición:** La red de difracción es ideal, con una separación constante entre los elementos y sin defectos.

   - **Razonamiento:** Esto facilita el uso de la ecuación de la difracción sin tener que considerar variaciones en la separación o irregularidades en la red.


3. **Incidencia Normal:**

   - **Suposición:** El haz de láser incide perpendicularmente (normalmente) a la superficie de la red.

   - **Razonamiento:** Esto simplifica las ecuaciones de difracción, ya que el ángulo de incidencia es cero, y los ángulos de difracción pueden relacionarse directamente con la longitud de onda y la separación de la red.


4. **Pequeños Ángulos de Difracción:**

   - **Suposición:** Para órdenes bajos de difracción, los ángulos son lo suficientemente pequeños como para usar la aproximación  \sin \theta \approx \theta (en radianes).

   - **Razonamiento:** Esto simplifica la relación entre los ángulos de difracción y la longitud de onda, especialmente si los ángulos son pequeños.


5. **Luz Monocromática:**

   - **Suposición:** La luz del láser es completamente monocromática, con una única longitud de onda.

   - **Razonamiento:** Aunque la luz láser tiene una anchura espectral muy pequeña, se puede asumir que es monocromática para simplificar el cálculo de los máximos de difracción.


6. **Sin Influencia de la Difracción de Otros Elementos:**

   - **Suposición:** No hay interferencia adicional o difracción de otros elementos en el entorno del experimento.

   - **Razonamiento:** Esto implica que los patrones de difracción observados son únicamente el resultado de la interacción entre la luz del láser y la red bidimensional.


7. **Condiciones de Baja Intensidad:**

   - **Suposición:** Las intensidades de los haces difractados son suficientemente bajas como para que la superposición de los haces no cause efectos no lineales.

   - **Razonamiento:** En la mayoría de los experimentos de laboratorio, la intensidad del láser está dentro de rangos que no producen efectos ópticos no lineales.


Estas simplificaciones ayudan a modelar y predecir el comportamiento del sistema de manera más manejable, enfocando el análisis en los efectos clave de la difracción y evitando complicaciones adicionales.