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

• Autores: Romero, Gladis Graciela; Alanís, Elvio Edgardo; Martínez, Carlos César; Dominguez, Dante Orlando
• Año de publicación: 2010
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2010;01(22):5-8
• Materia: EFECTO DOPPLER; INTERFEROMETRIA; SPECKLE DINAMICO; DOPPLER EFFECT; INTERFEROMETRY; DYNAMIC SPECKLE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

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
Although the Doppler Effect is a well-known topic, the design of a teaching experiment using light waves is not simple. This is one of the reasons why, in basic physics courses; the teaching of this topic is usually conducted out using sound waves. This work describes an experiment for detecting Doppler beats using a laser light source. The proposed device is similar to Michelson's interferometer in which the mirrors have been substituted for two diffuse surfaces, one of them moving with constant speed while the other remains at rest. The coherent superposition of the light dispersed in both surfaces, give rise to a dynamic speckle pattern, whose intensity fluctuations contains the beat frequency between the Doppler shifted beam and the reference beam, also called local oscillator. The intensity fluctuations are recorded by means of a photodetector whose signal is digitized with a sound interface of a multimedia system. The signals are filtered and demodulated by software. By properly selecting the speed of the moving diffuser, it is possible to achieve a modulation frequency within the audible range that allows "to hear" the beats through an audio amplifier
Fil: Romero, Gladis Graciela. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exacta (UNSa-FCE). Salta. Argentina
Fil: Alanís, Elvio Edgardo. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exacta (UNSa-FCE). Salta. Argentina
Fil: Martínez, Carlos César. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales (UNSa-FCN). Salta. Argentina
Fil: Dominguez, Dante Orlando. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ingeniería (UNSa-FI). Salta. Argentina