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Abrir el simulador

Un haz láser dividido en dos que se vuelven a juntar: anillos y franjas que pasan al mover un espejo.
Divide un haz de luz en dos, haz que cada mitad recorra un camino distinto y vuelve a juntarlas. Si los caminos difieren en media longitud de onda, las dos mitades se anulan; si difieren en una entera, se refuerzan. Como la longitud de onda de la luz es de menos de una micra, este montaje, el interferómetro de Michelson, permite medir distancias más pequeñas que un átomo. Con él se buscó el éter en 1887 y se detectaron las ondas gravitacionales en 2015.

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Lo que vas a aprender

  • Las partes del interferómetro y el camino de la luz.
  • Por qué aparecen anillos y franjas.
  • Por qué cada franja equivale a mover el espejo λ/2\lambda/2.
  • Cómo se mide una longitud de onda o un desplazamiento contando franjas.

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Cómo se usa el simulador

  • Fuente: láser rojo de 633 nm, lámpara de sodio de 589 nm o láser verde de 532 nm.
  • ▶ Mover el espejo desplaza el espejo móvil poco a poco; ↺ Contador a 0 reinicia la cuenta.
  • Se ven el montaje, la pantalla con los anillos y una gráfica de la intensidad en el centro.
  • El panel da cuánto se ha movido el espejo, las franjas que han pasado, la diferencia de camino 2d2d y si el centro está claro u oscuro.

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Fundamentos teóricos

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El montaje

  1. Un haz de luz llega a un divisor de haz (un espejo semitransparente) que lo separa en dos.
  2. Cada haz va a un espejo: uno fijo y otro móvil.
  3. Los dos vuelven al divisor y se recombinan hacia una pantalla o un detector.

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Diferencia de camino

Si un brazo es dd más largo que el otro, su luz va y vuelve: recorre 2d2d más. En el centro de la pantalla: 2d=mλ  ⇒  maˊximo (claro)2d=(m+12)λ  ⇒  mıˊnimo (oscuro)2d = m\lambda \;\Rightarrow\; \text{máximo (claro)} \qquad 2d = \left(m + \tfrac12\right)\lambda \;\Rightarrow\; \text{mínimo (oscuro)}

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Franjas al mover el espejo

Si el espejo se mueve λ/2\lambda/2, la diferencia de camino cambia λ\lambda y el centro pasa de claro a oscuro y a claro otra vez: pasa una franja. Contando NN franjas: Δd=N λ2\Delta d = N\,\frac{\lambda}{2} Sirve en las dos direcciones: con λ\lambda conocida se mide un desplazamiento, y con un desplazamiento conocido se mide λ\lambda.

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Anillos y franjas rectas

Los rayos que llegan a la pantalla con un ángulo θ\theta recorren una diferencia de 2dcos⁡θ2d\cos\theta. Los puntos con el mismo ángulo forman circunferencias: por eso se ven anillos. Si se inclina un espejo, los anillos se convierten en franjas rectas.

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Aplicaciones

  • Medir longitudes de onda e índices de refracción.
  • Comprobar la planitud de superficies ópticas.
  • Experimento de Michelson y Morley (1887): buscaban el “viento del éter” y no encontraron nada. Fue clave para la relatividad.
  • LIGO: interferómetros con brazos de 4 km que detectan cambios de longitud de una milésima del tamaño de un protón al pasar una onda gravitacional.

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Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · Medir la longitud de onda

Con luz de sodio se cuentan 200 franjas al mover el espejo 58,9 µm. ¿Cuál es la longitud de onda?λ=2Δd/N=2⋅58,9/200=0,589 μ\lambda = 2\Delta d/N = 2 \cdot 58{,}9/200 = 0{,}589\ \mum =589= 589 nm.
Con un láser rojo de 633 nm, ¿cuántas franjas pasan al mover el espejo 10 µm?N=2Δd/λ=2⋅10 000/633=31,6N = 2\Delta d/\lambda = 2 \cdot 10\,000/633 = 31{,}6 franjas.
Con el láser rojo, cada franja corresponde a 633/2=316,5633/2 = 316{,}5 nm. Si se puede apreciar una décima de franja, se miden desplazamientos de unos 30 nm.

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Experimenta con el simulador

1

Cuenta franjas

Pulsa “Mover el espejo”, deja pasar 10 franjas y comprueba cuánto se ha movido. ¿Es 10⋅λ/210 \cdot \lambda/2?
2

Otro color

Repite con el láser verde. ¿Pasan más o menos franjas por el mismo desplazamiento?
3

Brazos iguales

Pon d=0d = 0. ¿Qué se ve en la pantalla? Aumenta dd poco a poco.
4

Franjas rectas

Inclina el espejo. ¿Qué les pasa a los anillos?

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Errores frecuentes

  • Pensar que una franja equivale a mover el espejo λ. Es λ/2\lambda/2, porque la luz va y vuelve.
  • Confundir dd con la diferencia de camino, que es 2d2d.

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Preguntas frecuentes

Con d=0d = 0 y los espejos bien alineados, la diferencia de camino es nula en toda la pantalla y se ve uniforme, sin anillos.
Para que haya interferencia estable, las dos mitades deben mantener una relación de fase fija. Con un láser se puede usar una diferencia de camino grande; con luz blanca, solo de unas micras.

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Última modificación el 6 de octubre de 2026