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6.3 Índice de refracción del aire
Montaje experimental
Se monta el experimento de acuerdo con la
Fig. 8.
Después de que se hayan realizado los
ajustes básicos, según el apartado 5, y se
puedan observar anillos de interferencia en el
centro de las pantallas, se coloca la célula de
vacío en el rayo parcial inferior y se atornilla.
Si es necesario se ajusta levemente un espejo
plano para obtener los anillos de interferencia
en el centro de la pantalla de atrás.
Realización
Se conecta la bomba de vacío manual
adecuada en la célula de vacío y a
continuación de anota la presión p indicada.
Luego se evacúa lentamente la célula y
luego se cuenta el número de anillos m que
se generan.
En intervalos de tiempo regulares se
anotan, la presión y el correspondiente
número de anillos.
Cuando se llega a la presión mínima (con una
bomba de vacío manual sencilla, aprox. 10 kPa).
Ahora se realiza una serie de medidas con
sobrepresión (hasta una presión de 200 kPa,
corresponde a 1 bar).
Evaluación
Con la presión p = 0 el índice de refracción es
n(p = 0) = 1. Al aumentar la presión aumenta el
índice de refracción de acuerdo con
n
1
n
(
p
)
p
p
Para la determinación del índice de refracción a
presión normal primero se debe determinar la
/
n
pendiente
p
. En primera aproximación se
tiene:
n
m
p
l
p
Z
Siendo m el número de anillos que se generan,
respectivamente, que desaparecen, es la
longitud onda de la luz y l
de la célula de vacío (aquí 41 mm). Si por
ejemplo se determina con una disminución de la
= 80 kPa la correspondiente
presión de
p
= 14, por lo tanto se da que
1/Pa. De acuerdo a ello, el índice de refracción
del aire con la presión normal del medio (100
kPa) n = 1,00027. El valor bibliográqfico es de n
= 1,00029. (H. Stöcker, Taschenbuch der Phy-
sik, Deutsch, 1998)
es la longitud interna
Z
m
/
n
-9
p
= 2,710
6.4 Experimento de analogía para el
borrador cuántico
Se monta el experimento de acuerdo con la Fig. 9.
Después de que se hayan realizado los
ajustes básicos, según el apartado 5, y se
puedan observar anillos de interferencia en el
centro de las pantallas, se ajusta un filtro de
polarización de lámina a 45° y se coloca
entre la lente de ensanchamiento y el primer
divisor de rayo.
Esto
es
necesario,
polarización de un láser por lo general no se
encuentra ajustado a 45° y una polarización
ulterior estaría a 0° resp. a 90° lo cual
conduciría a intensidades de luz muy dispares
entre los dos rayos parciales.
Los anillos de interferencia en las pantallas se
ven ahora un poco débiles, pero siguen siendo
muy bien definidos. En caso que se den
reflexiones de retorno del filtro de polarización
hacia el láser, esto se puede corregir colocando
el filtro un poco inclinado.
A continuación se coloca un filtro de
polarización de vidrio en cada uno de los
rayos parciales.
La
intensidad
de
experimento se obtiene cuando el filtro de la
izquierda se ajusta en 0º y el de la derecha en
90º. (observar Fig. 6: detrás del divisor de rayo,
el rayo reflejado se encuentra girado un poco en
dirección 0º, mientras que el rayo que pasa un
poco en dirección 90º).
Ahora
los
anillos
desaparecido de las pantallas, porque ondas
ortogonales no se pueden sobreponer o extinguir.
Ahora además el filtro de polarización de
lámina se ajusta en 45º y se coloca entre el
divisor de rayo de atrás y la pantalla.
Ahora se vuelven a observar anillos de
interferencia. La información del camino de los
cuantos de luz ha sido borrada.
Según la teoría ondulatoria esto no es nada
asombroso. En la teoría cuántica, sin embargo, los
fotones se consideran como objetos cuánticos no
divisibles y sólo el borrado de la información del
camino (polarización) a través del último divisor de
rayo puede conducir a que los fotones vuelvan a
mostrar interferencia hasta con luz de láser
extremadamente débil – cuando prácticamente no
se encuentran sino solo fotones aislados en el
interferómetro e interfieren consigo mismo, a pesar
de la indivisibilidad y por lo tanto la imposibilidad de
pasar por dos caminos a la vez. Con esta clase de
conceptos tenía también Erwin Schrödinger sus
problemas – en 1926 dijo: „Cuando permanezca
esta condenada saltadera cuántica, lamento del
todo haberme ocupado de la teoría cuántica".
9
porque
el
plano
luz
óptima
para
este
de
interferencia
de
han
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