Interferências com dois comprimentos de onda
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Utiliza-se um dispositivo de duas fendas de Young, separadas entre si à distância de a = 1 mm. O sistema é iluminado com uma ou duas luzes monocromáticas de igual intensidade, por uma fenda colocada na entrada da lente convergente. As fendas são iluminadas por luz paralela e constituem duas fontes síncronas. A observação é feita num plano paralelo ao plano das fontes situado à distância L = 2 m destas.
Para um dado comprimento de onda λ com fontes síncronas e vibrações luminosas com a mesma direcção, verificamos a existência de interferências.

Desafio:Mostre que a interfranja é dada pela relação i = λD/a.

Se se utilizarem as duas fontes simultaneamente, como não há coerência temporal entre elas, há somente adição das intensidades de cada fonte em cada plano de observação.
Pela diferença das interfranjas, produz-se um sistema de batidas: ao fim de n franjas, uma franja sombra de um sistema sobrepõe-se a uma franja brilhante de outra.
Para simplificar, usaram-se franjas de igual intensidade.

Notas:
  • Com os dispositivos reais, é necessário ter em conta os fenómenos de de difracção associados às dimensões das fontes utilizadas. A figura de interferência é modelada pela figura de difracção das fendas.
  • Na realidade, para concretizar esta experiência, é preciso, por exemplo, utilizar um interferómetro de Michelson definido nas franjas da calha de ar (franjas apertadas) com uma lâmpada de vapor de sódio (dupla amarela 589,0 nm e 589,6 nm) ou uma lâmpada de vapor de mercúrio (dupla amarela 577,0 nm e 579,1 nm com um filtro amarelo) ou um lâmpada de vapor de mercúrio com um filtro que permite a passagem do amarelo e do verde (546,1 nm).

    Para uma lâmpada de sódio cujos comprimentos de onda são muito pequenos, é necessário trabalhar com as franjas muito apertadas para observar os batimentos.
    Com a lâmpada de vapor de mercúrio, as intensidades das fontes não são iguais.

    A aplicação:
    Os botões radio permitem a escolha do comprimento de onda utilizado.
    Desafio:
    Determine o valor da interfranja para os dois comprimentos de onda e o período do batimento das franjas.
    As curvas da parte superior representam as intensidades no plano de observação. A imagem da parte inferior representa o que deve ser observado.

    Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
    Faculté des Sciences exactes et naturelles
    Université du Maine - Le Mans
    Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Maio de 2011
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