Banco óptico didáctico

 

Este simple banco óptico esta armado completamente con elementos reciclados y pese a su sencillez es útil para unas cuantas pruebas, como por ejemplo, recrear el experimento de Young, medir la longitud de onda de una luz coherente como la de un láser, ver espectros continuos, discontinuos, calcular las longitudes de onda de los picos en los discontinuos y otras pruebas que agregaré en otra entrega de diez pruebas con el banco óptico.

Por ahora voy a dar detalles de como armar este interesante montaje.

El soporte:

Esta hecho con un perfil de aluminio del que se usa en carpintería metálica para aberturas, elegí un retazo con la forma que se muestra en la foto, esto permite que por su interior corra otro perfil en forma de T , de esa forma estan armados algunos de los soportes para los distintos módulos que llevará el banco. El soporte tiene unos 60 cm de longitud

1 Perfil del soporte

2 Reglas de la pantalla y el soporte

La pantalla:

Tiene un tamaño de unos 20cm x 14cm es plástica y esta fija a una L de aluminio que encaja en uno de los extremos, en la parte superior tiene dos pestillos corredizos para fijar las medidas.

Esta pantalla presenta en medio una regla que tiene el cero en el centro y hacia uno y otro lado está marcados los centímetros hecha con papel milimetrado, también he agregado a cada lado de la misma dos broches que permiten sostener pantallas de distintos materiales para ver mejor los ordenes de interferencia, usando papel flúor en caso de UV por ejemplo.

Las redes de difracción:

Este es un elemento bastante caro, pero lo vamos a suplir con un trozo de CD y también podemos usar un trozo de DVD, las redes de difracción son componentes ópticos donde hay numerosas rendijas o líneas por milímetro, puede ser un espejo con todas estas rayas o un material transparente.  Si a un CD le quitamos el recubrimiento de aluminio que lleva pegado en una de sus caras nos queda transparente y podremos observar esa infinidad de líneas que hacen que la luz se refracte y veamos los colores que la componen. Los CD por norma de fabricación tienen una separación entre líneas de 1.6 um (0,0000016 metros) lo que da por mm 625 líneas, este es un dato importante que debemos conocer para hacer cálculos de longitud de onda de diversas fuentes.

1 Soporte en U para las redes de difracción

2 Redes de difracción montadas tipo diapositiva

Este trozo de CD debe llevar las líneas en forma vertical, lo he colocado en una especie de diapositiva que entra en un soporte de hojalata

Lente convergente:

Para concentrar la luz, necesitaremos una lente convergente, tranquilamente puede ser una lupa económica preferiblemente de cristal,  en mi caso utilicé un ocular de una video cámara de desguace, esta lente también va montada en tu trozo de caño cuadrado por medio de un vástago, hecho con un clavo bastante gordo, así se podrá sacar y poner en forma cómoda, ya que en caso de usar el puntero láser no será necesaria.

El colimador:

Esta parte del banco es un dispositivo que deja pasar solo un as de luz, se puede fabricar con dos hojas de afeitar que se fijan bien cerca con una separación de 1 mm o menos. El colimador esta en el mismo soporte de la fuente de luz.

1  El colimador hecho con dos hojas de afeitar instalado en una tapa del tubo plástico que conforma el modulo de iluminación

2 Instalado en el módulo, visto de frente Esta pegado con cinta aisladora negra, en esta foto se pueden ver los clavos que van en el riel que se desplaza sobre el soporte

La Fuente de luz:

Utilizaremos para las distintas pruebas luz blanca, de un foco de linterna, diodos Leds de distintos colores, puntero láser, luz de bajo consumo, diodos UV, lámparas de neón y toda fuente que queramos investigar.

Para la luz blanca y distintos tipo de leds de UV, de colores Infrarrojo y láser utilizaremos zócalos de focos a rosca a los que habremos adaptado los leds

1  Tubos plásticos usados para fabricar la fuente

2  Modulo de iluminación completo 

3 El tubo de soporte que entra a modo de émbolo dentro de otro tubo plástico

 

Un par de fotos del banco funcionando

1 Con los diodos de UV, sobre un papel pintado con tinta flúor, se ven los primeros órdenes de interferencia a ambos costados de la línea central

2 Espectro continuo de una luz blanca de linterna

Próximamente: Diez pruebas con el banco óptico