Una propuesta para registrar el desplazamiento doppler de ondas de luz y “oír” sus batidos

GRACIELA ROMERO; ELVIO ALANÍS; CARLOS MARTINEZ; DANTE DOMINGUEZ

Anales AFA

Editores AFA

Lugar: Tandil; Año: 2010 vol. 22

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A pesar que el corrimiento Doppler es un tópico bien conocido, el diseño de experimentos para su enseñanza utilizando ondas de luz no es simple. Esta es una de las razones por la que generalmente, en cursos de física básica, la enseñanza de este tema se lleva a cabo utilizando ondas sonoras. En este trabajo se describe una experiencia para detectar batidos Doppler utilizando una fuente de luz láser. El dispositivo propuesto es semejante a un interferómetro de Michelson en el que se han sustituido los espejos por dos superficies difusoras, una de las cuales se traslada a velocidad constante mientras que la otra permanece en reposo. La superposición coherente de la luz dispersada en ambas superficies, da lugar a un patrón de speckle dinámico cuyas fluctuaciones de intensidad contienen la frecuencia de batido entre el haz que ha experimentado el desplazamiento Doppler y el haz de referencia u oscilador local. Las fluctuaciones de intensidad son registradas por un fotodetector cuya señal se digitaliza por medio de la interfaz de sonido del sistema multimedia de una PC. Las señales son filtradas y demoduladas por software. Seleccionando adecuadamente la velocidad del difusor móvil, es posible lograr una modulación de frecuencia dentro del rango audible lo que permite “oír” los batidos por medio de un amplificador de audio.