CONVERSIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA A RADIANTE
Vizcaya, Ricardo; Aristizabal, Julio Cesar; Rincon, Jorge Leonardo
Grupo 09, Tarea 01, 11 de Febrero del 2010
1. RESUMEN
En el estudio de la conversión de energía mecánica a radiante se destacan:
La técnica experimental conocida como fotoelasticidad proporciona información sobre los niveles de esfuerzo presentes en los materiales sobre todo cuando setrata de un análisis de concentración de esfuerzos. Como la técnica requiere la utilización de fuentes luminosas existen algunas consideraciones ópticas. Esta técnica ha servido para determinar niveles de esfuerzo sobre distintos materiales utilizando algunas propiedades ópticas.
Otro elemento para la medición de la conversión de energía es el interferómetro un instrumento que emplea lainterferencia de las ondas de luz para medir con gran precisión longitudes de onda de la luz misma.
Hay muchos tipos de interferómetros, en todos ellos se utilizan dos haces de luz que recorren dos trayectorias ópticas distintas, determinadas por un sistema de espejos y placas que, finalmente, convergen para formar un patrón de interferencia.
2. MARCO TEORICO
Fotoelasticidad
La fotoelasticidad es unmétodo para el análisis y el registro de tensiones mecánicas en componentes.
Los componentes usados son probetas o modelos de plástico transparente, que bajo carga mecánica tienen un efecto de refracción óptica.
Usando una luz polarizada se estudia e investiga la distribución de las tensiones en las probetas de plástico.
Los filtros de polarización permiten representar en colores la distribución delas tensiones. [1]
Medición de esfuerzos
Por medio de la técnica de fotoelasticidad es posible obtener imágenes como la mostrada en la figura 4, en donde los colores indican distintas intensidades de esfuerzo sobre los materiales analizados.
Fig. 4.- Patrones de colores obtenidos a través de un experimento de fotoelasticidad. Material fotoelastico montado en una viga de aluminio.
Los coloresrepresentan distintas intensidades de esfuerzo.
Cuando incrementamos el esfuerzo en la barra obtenemos mayores franjas con esto podemos conocer lla magnitud del esfuerzo. [1]
Interferómetros
El interferómetro es un invento que utiliza un haz de luz que choca contra un espejo semirreflectante (parte de la luz se refracta y parte se refleja), entonces los haces de luz recorren caminos diferentes ycomienzan una “carrera” si los dos llegan a la vez a la meta, la interferencia entre los dos rayos será constructiva y en la pantalla aparecerá un punto blanco. Si la carrera no termina en empate aparecerá un punto negro en la pantalla. [2]
Usos de interferómetro
Medición de la longitud de onda de la luz
Para medir la longitud de onda de un rayo de luz monocromática se utiliza un interferómetrodispuesto de tal forma que un espejo situado en la trayectoria de uno de los haces de luz puede desplazarse una distancia pequeña, que puede medirse con precisión, con lo que es posible modificar la trayectoria óptica del haz. Cuando se desplaza el espejo una distancia igual a la mitad de la longitud de onda de la luz, se produce un ciclo completo de cambios en las franjas de interferencia. Lalongitud de onda se calcula midiendo el número de ciclos que tienen lugar cuando se mueve el espejo una distancia determinada. [3]
Medición de distancias
Cuando se conoce la longitud de onda de la luz empleada, pueden medirse distancias pequeñas en la trayectoria óptica analizando las interferencias producidas. Esta técnica se emplea, por ejemplo, para medir el contorno de la superficie de los espejosde los telescopios. [3]
Medición de índices de refracción
Los índices de refracción de una sustancia también pueden medirse con un interferómetro, y se calculan a partir del desplazamiento en las franjas de interferencia causado por el retraso del haz. [3]
Efecto Sagnac
El efecto Sagnac se produce cuando dos haces encerrados dentro de un loop
o circuito (donde uno viaja en dirección contraria…
