Saltar al contenido

WO · Waves and optics

GRE · GRE Subject Test · GRE Physics · Tema 3

3.1

Ondas y óptica

Dos ondas brillantes individuales pueden cancelarse en un punto si sus fases se oponen.

Requisitos previos: 16, 17, 18, 31, 32, 33.

  • Analizar la superposición e interferencia de ondas
  • Utilizar difracción, polarización e imágenes ópticas
  • Relacionar fase, frecuencia y dispersión
Vocabulario Entrenar
English Español
coherence/kəʊˈhɪərəns/ coherencia
diffraction/dɪˈfrækʃn/ difracción
phase difference/feɪz ˈdɪfrəns/ Diferencia de fase
3.2

Elegir el sistema y el modelo

Sumar las amplitudes de las ondas y luego calcular la intensidad. La intensidad es proporcional al cuadrado de la amplitud para el mismo medio.

3.3

Utilizar la relación rectora

Una diferencia de trayectoria produce una diferencia de fase de 2πΔ/λ. Las fuentes coherentes requieren una fase relativa estable.

3.4

Aplicar las condiciones

Para una rendija simple, los mínimos satisfacen a sin θ=mλ para enteros no nulos m. Una doble rendija tiene una condición de interferencia diferente.

3.5

Verificar la conclusión

La óptica geométrica necesita una convención de signos explícita. Los efectos ondulatorios son relevantes cuando las aperturas son comparables a la longitud de onda.

3.6

Método resuelto

Las ondas coherentes tienen una diferencia de fase estable. Sumar las amplitudes antes de elevar al cuadrado.

$$I=I_1+I_2+2\sqrt{I_1I_2}\cos\delta.$$
Para intensidades individuales iguales I0 y una diferencia de trayectoria de un cuarto de longitud de onda,
$$\delta=2\pi\Delta/\lambda=2\pi(\lambda/4)/\lambda=\pi/2.$$
$$I=2I_0(1+\cos\delta)=2I_0(1+\cos(\pi/2))=2I_0.$$
Esto no es ni un máximo ni un mínimo. Una fase relativa aleatoria elimina el término cruzado en promedio durante mucho tiempo; la coherencia estable es una condición física, no una convención de dibujo.

Ondas y óptica: diagrama original del GRE
Ondas y óptica: diagrama de enseñanza original del GRE.
3.7

Verificar condiciones y vocabulario

El máximo central de la rendija simple no se obtiene estableciendo m=0 en la condición de mínimos.

coherencia: Relación de fase estable entre ondas.

difracción: Dispersión de ondas e interferencia causadas por una apertura u obstáculo.

Lecciones interactivas sobre este tema

Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.

Más temas en GRE · GRE Subject Test · GRE Physics

Iniciar sesión o crear cuenta

IGCSE, A-Level & AP