GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

subsección: SOLUCIÓN DE PRÁCTICAS DIGITALES DE FÍSICA
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Difracción producida por dos rendijas paralelas

Solucionario

Tabla 1

 

D real/m

3,97

4,67

5,47

6,67

7,48

8,29

L1/cm, distancia, en fotografía abarcando tres zonas iluminadas

3,6

3,4

3,5

5,4

4,9

5,6

L2/cm, distancia, en fotografía abarcando cinco zonas iluminadas

6,1

5,8

6,3

9,1

8,2

9,3

Factor de escala 

f mm reales/cm en fotocopia

L1/mm, distancia real, abarcando tres zonas iluminadas

12,4

14,7

16,4

21,5

24,0

26,9

L2/mm, distancia real, abarcando cinco zonas iluminadas

21,0

25,0

29,5

36,3

40,2

44,6

 real en mm

4,1

4,9

5,5

7,2

8,0

9,0

 real en mm

4,2

5,0

5,9

7,3

8,0

8,9

Valor medio de Dy/ mm

4,2

5,0

5,7

7,3

8,0

9,0

Gráficas

 

Parte 1ª

1.- Con los valores de la tabla 1, represente en el eje de ordenadas Dy  y en el de abscisas D. Determine la pendiente de la recta y el valor de

 

 

2.- La longitud de onda del láser de He-Ne empleado es l = 632,8 nm. Calcule, a partir del valor encontrado en el apartado 1, la distancia b entre las dos rendijas, expresando el resultado en milímetros.

 

 

3.- En el apartado 1, la ordenada en el origen debe ser nula, pero el ajuste que haya hecho automáticamente la hoja de cálculo dará un valor diferente. Vuelva a hacer la representación del apartado 1 con la hoja de cálculo y obligue a la recta a pasar por el origen de coordenadas.

Con los valores de los apartados 2 y 3 calcule el valor medio de b con su incertidumbre.

 

 

 

 

Parte 2ª

Ahora vamos a intentar dar una incertidumbre a las medidas. Para ello, estime el error cometido al medir  L1 en la fotocopia y el error cometido en el factor de escala  Calcule el error relativo de L1  y el del factor de escala. Calcule el valor de L1 real con su incertidumbre y luego el de Dy1. Se considera que no se comete error al contar el número de zonas iluminadas. Repita, con el mismo criterio, el proceso para L2 y calcule el error absoluto de Dy2.  Finalmente  calcule el error absoluto de Dy. Para abreviar los cálculos suponga que el error absoluto que estima en esa medida es el mismo  para las restantes medidas.

 

Estimamos que en la medida de L1 y L2 en la fotocopia cometemos un error de 1 mm,  y otro error de 1 mm en el factor de escala. Ejemplo de cálculo.

 

L1= 3,6 cm , el error relativo es .

       Factor de escala: 1mm en la lectura que vale  26,2 , error relativo

 

L1 real = , el error relativo de este valor es 2,8+0,4 = 3,2 %

     El 3,2 % de 12,4 es 0,39 , por tanto    L1= 12,4 mm

 

 

L2 = 6,1 cm , el error relativo es .

       Factor de escala: 1mm en la lectura que vale  26,2 , error relativo

 

     L2 real = , el error relativo de este valor es 1,6+0,4 = 2 %

     El 2 % de 21,0 es 0,42 , por tanto    L1= 21,0 mm

 

 

El valor medio está afectado de un error absoluto de 0,1+0,1 =0,2, por tanto escribimos

 

 mm

 

Tabla 2

 

D real mayor / m

3,99

4,69

5,49

6,69

7,50

8,31

D real menor / m

3,95

4,65

5,45

6,65

7,46

8,27

Dy mayor/mm

4,4

5,2

5,9

7,5

8,2

9,2

Dymenor/mm

4,0

4,8

5,5

7,1

7,8

8,8

 

Represente en el mismo gráfico  a) Dy mayor (eje Y) frente a D menor (eje X)  b) Dy menor  (eje Y) frente a D mayor  (eje X). Mande trazar las rectas para a) y b) obligándolas a pasar por el origen de coordenadas. Tome como valor más probable el valor medio de las dos pendientes y dé como incertidumbre de b (distancias entre rendijas),  un número que sumado o restado del valor medio abarque a los dos anteriores.