Fotónica Aplicada a la Informática (FAI)
Comprender los fenómenos de interferencia de dos o más ondas.
Saber calcular la interferencia de varias ondas a partir de la diferencia de camino óptico.
Conocer el fenómeno de la difracción producida por una rendija. Saber calcular la anchura del máximo de difracción de una rendija. Conocer el diagrama de difracción de un agujero circular.
Conocer el fenómeno de la difracción producida por una red de difracción. Saber calcular la posición de los máximos.
Conocer algunas aplicaciones de la interferencia y difracción de ondas.
Principio de superposición.
Interferencias de dos ondas: diferencia de camino óptico. Aplicaciones.
Interferencias de múltiples ondas.
Difracción. Aplicaciones: redes de difracción, hologramas.
A partir del principio de superposición se analiza la interferencia de dos o más ondas. Se define los conceptos de interferencia constructiva y destructiva.
A partir de la diferencia de camino óptico se calcula la interferencia de dos ondas. Se aplica para el cálculo de la figura de interferencia producida por dos rendijas (experiencia de Young) en una pantalla lejana. Se comenta algunas aplicaciones de la interferencia de dos ondas: interferometría óptica y lectores de CD-ROM.
Se explica la inversión de fase que se produce en la reflexión, cuando índice de refracción del primer medio es más pequeño que el del segundo. Se aplica para el cálculo de interferencia producida por películas delgadas.
Se extiende la interferencia de dos ondas al caso de múltiples ondas. Se aprende a calcular la posición de los máximos para la interferencia producida por N rendijas.
Se estudia la difracción producida por una rendija. A partir de la interferencia entre parejas de focos puntuales, se deduce la anchura del pico de difracción producido por una rendija. Se explica la figura de difracción producida por un agujero circular, y se aprende a calcular los límites en la resolución de un sistema óptico debida a la difracción.
Se explica la difracción producida por una red de difracción, como una combinación de la difracción en cada rendija de la red, y la interferencia entre las diferentes rendijas de la red.
Se explica brevemente como se puede
crear y visualizar hologramas, y se comenta las aplicaciones futuras
que se espera de esta tecnología para el almacenamiento de
información.
Haciendo incidir el haz láser de un puntero sobre un diafragma con un par de rendijas muy juntas, se observa la figura de interferencia que aparece. Se destaca la presencia de una serie de franjas claras y oscuras, igualmente espaciadas, producidas por la interferencia de las ondas provenientes de las dos rendijas y que han seguido diferentes caminos.
Con la ayuda de un puntero láser se observa la figura de difracción de una rendija estrecha, destacando la presencia de un máximo central y otros máximos secundarios.
Haciendo incidir el haz láser de un puntero sobre un borde recto, se visualiza la difracción de Fresnel producida por el borde recto al ser iluminado con una fuente puntual. Se observa que la intensidad de la luz no cae abruptamente a cero en la sombra geométrica del objeto. Así mismo, en la parte no sombreada por el objeto, aparecen una serie de máximos y mínimos de intensidad.
Se ilumina un agujero circular muy pequeño con un láser, observando la figura de difracción constituida por un máximo central, y una serie de máximos a su alrededor en forma de anillo.
Se hace incidir el haz
láser de un puntero sobre una red de difracción. Se
observa la presencia de una serie de máximos debido a la
difracción sobre la red. Se hace incidir el láser sobre
la superficie de un CD-ROM, y se observa como aparece una figura de
difracción debida a la difracción producida por los
diferentes resaltes/agujeros del CD-ROM.
