← Volver al blogARTÍCULO FOCUS Física 2

Interferencia: Qué es y cómo funciona en las ondas

La interferencia es un fenómeno físico que ocurre cuando dos o más ondas coinciden en un mismo punto del espacio y se combinan. Aprendé más en este artículo.

· 3 min de lectura

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Juan Aude, profesor de FOCUS
Juan AudeProfesor y fundador de FOCUS
01 / PROBÁ CÓMO EXPLICAMOS

Así resolvemos un ejercicio en FOCUS

Interferencia con una lámina transparente. Leé el enunciado, intentá resolverlo y abrí cada paso. El ejemplo completo es gratuito.

EJERCICIO GRATUITO

Interferencia con una lámina transparente

Dos rendijas separadas 0,50 mm se iluminan con luz de 500 nm y proyectan sobre una pantalla a 2 m. Se coloca delante de una rendija una lámina de espesor 1,0 μm e índice n = 1,50. Usá ángulos pequeños y despreciá reflexiones.

Hallá el espaciamiento de franjas y cuánto se desplaza el patrón por la lámina.

Intentá resolverlo antes de abrir los pasos.

Esquema del planteo: Dos rendijas, Lámina en una rendija, Pantalla. Datos: d = 0,50 mm; λ = 500 nm; L = 2 m; e = 1,0 μm; n = 1,50.

Razonalo paso a paso.

1. Fijá la geometría de la interferencia

Las rendijas están separadas d = 0,50 mm y la pantalla está a L = 2 m. Con ángulos pequeños, la diferencia geométrica de camino varía aproximadamente como dy/L.

Convertí las longitudes a metros antes de calcular franjas.

d=5,0×10−4  m,λ=5,0×10−7  m,L=2,0  md=5{,}0\times10^{-4}\;\mathrm m,\qquad \lambda=5{,}0\times10^{-7}\;\mathrm m,\qquad L=2{,}0\;\mathrm m
2. Calculá el espaciamiento de franjas

Dos máximos brillantes consecutivos difieren en una longitud de onda. En la aproximación de ángulo pequeño, esa condición da Δy=λL/d.

Δy=λLd=(5,0×10−7)(2,0)5,0×10−4=2,0×10−3  m=2,0  mm\Delta y=\frac{\lambda L}{d}=\frac{(5{,}0\times10^{-7})(2{,}0)}{5{,}0\times10^{-4}}=2{,}0\times10^{-3}\;\mathrm m=2{,}0\;\mathrm{mm}

Separación entre franjas: 2,0 mm.

3. Calculá el camino óptico añadido

La lámina reemplaza un espesor t de aire por material de índice n. Por eso añade (n−1)t al camino óptico de la rendija cubierta.

El espesor es 1,0 μm y el índice 1,50.

Δopt=(n−1)t=(1,50−1)(1,0  μm)=0,50  μm\Delta_{\mathrm{opt}}=(n-1)t=(1{,}50-1)(1{,}0\;\mu\mathrm m)=0{,}50\;\mu\mathrm m
4. Convertí el desfase en franjas

La longitud de onda de la luz es 500 nm = 0,50 μm. La lámina añade exactamente una longitud de onda al camino de esa rendija.

Δoptλ=0,50  μm0,50  μm=1franja\frac{\Delta_{\mathrm{opt}}}{\lambda}=\frac{0{,}50\;\mu\mathrm m}{0{,}50\;\mu\mathrm m}=1\quad\text{franja}
5. Hallá magnitud y sentido del corrimiento

El máximo central se desplaza hasta que la diferencia geométrica de camino compensa el camino óptico extra.

El patrón se mueve hacia la rendija cubierta; el enunciado no fija cuál de las dos es, por lo que no corresponde asignarle arriba o abajo.

∣Δypatron∣=Δoptλ Δy=(1)(2,0  mm)=2,0  mm|\Delta y_{\mathrm{patron}}|=\frac{\Delta_{\mathrm{opt}}}{\lambda}\,\Delta y=(1)(2{,}0\;\mathrm{mm})=2{,}0\;\mathrm{mm}

Corrimiento: 2,0 mm hacia la rendija con lámina.

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02 / LA EXPLICACIÓN

Repasá el concepto y volvé al ejercicio cuando quieras.

interferencia de onda

¿Qué es la interferencia en las ondas?

La interferencia es un fenómeno físico que ocurre cuando dos o más ondas coinciden en un mismo punto del espacio y se combinan, produciendo una nueva onda con características modificadas.

Esta superposición puede dar lugar a zonas de refuerzo o cancelación en función de la relación de fase entre las ondas. Es un principio clave en la óptica, la acústica y las telecomunicaciones, con aplicaciones en la tecnología moderna y la ingeniería.

Concepto clave:

La interferencia demuestra que las ondas pueden sumarse o restarse, generando efectos que dependen de su amplitud y fase.

Ejemplo simple: Cuando dos personas lanzan piedras en un estanque, las ondas generadas se encuentran y crean patrones de interferencia en la superficie del agua.

Tipos de interferencia de ondas

Existen dos tipos principales de interferencia:

1. Interferencia constructiva

Ocurre cuando dos ondas se superponen en fase (es decir, sus crestas y valles coinciden), lo que genera una onda con mayor amplitud.

Ejemplo:

  • Auriculares con cancelación activa de ruido: Estos dispositivos generan ondas que refuerzan el sonido deseado y cancelan el ruido exterior.

  • Patrones de interferencia en películas de aceite: Se ven como reflejos de colores en burbujas de jabón o manchas de gasolina en el agua.

2. Interferencia destructiva

Se da cuando dos ondas se superponen en oposición de fase (las crestas de una coinciden con los valles de la otra), cancelándose parcialmente o por completo.

Ejemplo:

  • Anulación de ruido en sistemas de audio: Se generan ondas que cancelan ciertos sonidos no deseados.

  • Silencio en ciertas posiciones de una sala de conciertos: En algunos puntos específicos, las ondas de sonido se cancelan entre sí.

Interferencia de la luz: Explicación y ejemplos

La interferencia de la luz ocurre cuando dos haces luminosos se combinan, produciendo franjas brillantes y oscuras conocidas como patrón de interferencia.

Ejemplo clásico: 

Experimento de la doble rendija de YoungThomas Young demostró en 1801 que la luz tiene un comportamiento ondulatorio, al hacer pasar un haz de luz por dos rendijas. Se observaron franjas alternadas de luz y sombra en la pantalla, evidenciando la interferencia de ondas luminosas.

Otros ejemplos:

  • Hologramas: Utilizan interferencia de la luz láser para grabar imágenes tridimensionales.

  • Antirreflejo en lentes: Las capas delgadas de los vidrios ópticos aprovechan la interferencia destructiva para reducir reflejos.

Patrón de interferencia: Cómo se forma y su importancia

Un patrón de interferencia es el conjunto de franjas alternadas de refuerzo y cancelación de ondas que se observa cuando dos o más ondas se superponen.

Ejemplo en la vida cotidiana:Las franjas de interferencia en películas de aceite sobre el agua se deben a la interacción de ondas de luz reflejada.

Factores que influyen en la formación de patrones de interferencia:

  1. Longitud de onda de las ondas involucradas

  2. Diferencia de fase entre las ondas

  3. Distancia entre las fuentes de emisión

Interferencia electromagnética: Qué es y cómo afecta la tecnología

La interferencia electromagnética (EMI) ocurre cuando una señal eléctrica o electromagnética no deseada afecta la operación de dispositivos electrónicos.

Ejemplo: Cuando una radio capta ruido o interferencias debido a ondas electromagnéticas externas, como las producidas por motores o dispositivos eléctricos.

Soluciones para reducir la interferencia electromagnética:

  • Uso de blindajes electromagnéticos en dispositivos electrónicos.

  • Aplicación de filtros electrónicos para minimizar ruidos no deseados.

La interferencia es un fenómeno esencial en el comportamiento de las ondas, con aplicaciones clave en la óptica, la acústica y la tecnología moderna. Desde la superposición de ondas en el agua hasta la generación de hologramas y la reducción de ruido en auriculares, la interferencia es un concepto fundamental para la ingeniería.

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