Experimento de interferencia de Young


El experimento de interferencia de Young , también llamado interferómetro de doble rendija de Young , fue la versión original del experimento moderno de doble rendija , realizado a principios del siglo XIX por Thomas Young . Este experimento jugó un papel importante en la aceptación general de la teoría ondulatoria de la luz . [1] A juicio del propio Young, este fue el más importante de sus muchos logros.

Durante este período, muchos científicos propusieron una teoría ondulatoria de la luz basada en observaciones experimentales, incluidos Robert Hooke , Christiaan Huygens y Leonhard Euler . [2] Sin embargo, Isaac Newton , quien hizo muchas investigaciones experimentales de la luz, había rechazado la teoría ondulatoria de la luz y desarrolló su teoría corpuscular de la luz según la cual la luz se emite desde un cuerpo luminoso en forma de partículas diminutas. [3] Esta teoría prevaleció hasta principios del siglo XIX a pesar de que muchos fenómenos, incluida la difracciónefectos en los bordes o en aberturas estrechas, colores en películas delgadas y alas de insectos, y el aparente fracaso de las partículas de luz para chocar entre sí cuando dos haces de luz se cruzaron, no podían ser explicados adecuadamente por la teoría corpuscular que, sin embargo, tenía muchos aspectos eminentes. simpatizantes, incluidos Pierre-Simon Laplace y Jean-Baptiste Biot .

Mientras estudiaba medicina en Göttingen en la década de 1790, Young escribió una tesis sobre las propiedades físicas y matemáticas del sonido [4] y, en 1800, presentó un artículo a la Royal Society (escrito en 1799) donde argumentó que la luz también era una onda. movimiento. Su idea fue recibida con cierto escepticismo porque contradecía la teoría corpuscular de Newton. No obstante, continuó desarrollando sus ideas. Creía que un modelo de ondas podría explicar mucho mejor muchos aspectos de la propagación de la luz que el modelo corpuscular:

Una clase muy extensa de fenómenos nos lleva aún más directamente a la misma conclusión; Consisten principalmente en la producción de colores por medio de placas transparentes y por difracción o inflexión, ninguna de las cuales ha sido explicada sobre el supuesto de emanación, de una manera lo suficientemente minuciosa o completa para satisfacer al más sincero incluso de los defensores de la sistema de proyectiles; mientras que, por otro lado, todos ellos pueden entenderse a la vez, por el efecto de la interferencia de luces dobles, de una manera casi similar a la que constituye en el sonido la sensación de un latido, cuando dos cuerdas formando un unísono imperfecto, son escuchado vibrar juntos. [5]

En 1801, Young presentó un famoso artículo a la Royal Society titulado "Sobre la teoría de la luz y los colores" [7], que describe varios fenómenos de interferencia. En 1803, describió su famoso experimento de interferencia. [8] A diferencia del experimento moderno de doble rendija , el experimento de Young refleja la luz solar (usando un espejo de dirección) a través de un pequeño orificio y divide el haz delgado por la mitad con una tarjeta de papel. [6] [8] [9] También menciona la posibilidad de pasar luz a través de dos rendijas en su descripción del experimento:

Suponiendo que la luz de un color determinado consista en ondulaciones de una amplitud determinada o de una frecuencia determinada, se deduce que estas ondulaciones deben estar sujetas a los efectos que ya hemos examinado en el caso de las ondas de agua y los pulsos de agua. sonar. Se ha demostrado que se puede ver que dos series iguales de ondas, que proceden de centros cercanos entre sí, destruyen los efectos de la otra en ciertos puntos y en otros puntos los redoblan; y el latido de dos sonidos se ha explicado a partir de una interferencia similar. Ahora vamos a aplicar los mismos principios a la unión alterna y extinción de colores.


De un libro publicado en 1807 que relata las conferencias dadas por Young en 1802 a la Royal Institution de Londres
Esquema de interferencia de Thomas Young basado en observaciones de ondas de agua [6]
Ilustración moderna del experimento de la doble rendija.
Geometría para franjas de campo lejano