Optica: Gouy
Fenómenos de interferencia
La interferencia ocurre cuando dos ondas mutuamente coherentes se superponen en algún lugar del espacio, estas ondas son mutuamente coherentes solamente en dos casos:
- Si tienen su origen en la misma fuente.
- Si son monocromáticas y tienen exactamente la misma frecuencia.
Si suponemos que dos ondas salen de una fuente luminosa y recorren caminos diferentes para después reunirse nuevamente en una pantalla. La fase de cada una de las ondas al llegar a la pantalla se puede expresar como:
Si ahora sustituimos el valor de K dado por:
Donde K_0es el valor de K en el vacío, y usamos la definición de camino óptico:
Si una de las ondas recorre un camino óptico y la otra recorre un camino óptico de la fuente al punto de observación, las fases de ella en este punto serán:
Podemos observar que la diferencia de fase está dada por:
Donde DCO es la diferencia de camino óptico entre los dos haces. Por lo tanto, la irradiancia en el detector quedaría dada por:
Donde I_1 e I_2 son irradiancia de cada haz de manera independiente. Se puede ver que la máxima irradiancia se obtiene para valores de la diferencia de camino óptico dados por:
Donde m es un entero. La mínima amplitud, que es cero, se obtiene cuando:
Donde n es un entero impar.
Interferencia por división de frente de onda
Los dos haces luminosos que interfieren se pueden obtener a partir de un frente de onda, con cualquiera de los dos procedimientos siguientes:
- Dividiendo lateralmente el frente de onda en dos, sin cambiar su irradiancia.
- Separando el frente de onda en dos y dividiendo su irradiancia en dos, pero preservando su extensión lateral.
La división de frente de onda se puede lograr por medio de difracción, reflexión o refracción. En cualquier caso, la luz que ilumine el interferómetro debe ser espacialmente coherente.
