Cacharrismo de Young

 El experimento de la doble rendija de Young es uno de los más famosos de la historia de la ciencia. La prueba irrefutable de que la luz es una onda. Ese experimento resulta que se puede hacer en casa de forma mucho más sencilla de lo que puede parecer. Solo hace falta un puntero láser de los que se venden en los bazares, un trozo de papel de aluminio y un cúter (para hacer las ranuras en el papel de aluminio). El "montaje" experimental es el siguiente:

Una pared a cierta distancia de las dos ranuras cortadas en el papel de aluminio nos sirve de pantalla. En el caso de la fotografía la distancia era de 4m aproximadamente. Al ir allí observamos el patrón de iluminación que se ha formado:

Como el laser no es puntual, ni las ranuras limpias (rectas y paralelas) hay un cierto follón, pero si nos fijamos en la línea de mayor intensidad, el patrón es bastante claro, con máximos y mínimos equiespaciados, como cabe esperar. Vemos que la separación es de unos 3,3 mm. 

Además de la observación experimental cualitativa ¿podemos hacer números? Tenemos todos los datos, se trata de longitudes fáciles de medir (o estimar al menos). Solo nos tenemos que fiar de la longitud de onda del láser (que es de 650 nm).

No quiero alargar la entrada con la deducción de la ecuación que relaciona las distintas longitudes que aparecen, pero no es nada difícil. En el vídeo de ESTE enlace hay una explicación (en inglés, pero que se entiende muy bien) muy clarita y que se sigue sin problemas. En la siguiente figura sigo la nomenclatura del vídeo. En ella partiendo de la separación entre máximos (Y= 3,3 mm) y la distancia a la pared (L=4m) y la longitud de onda del láser se obtiene la separación entre ranuras:

Lo que sale es 0,86 mm. Si se pone Y=3,3 en vez de 3 como en la figura, sale d= 0,78 mm. En todo caso se trata de "algo menos de un milímetro", cosa que parece cierta en la figura del sistema experimental.

Hacer un experimento tan importante y famoso de forma "cacharrista", con materiales realmente baratos me resulta muy satisfactorio. La idea de que la ciencia no es "lo que pasa en los laboratorios" o en la alta tecnología, sino en todas partes, es muy importante, y el cacharrismo incide en la asimilación de esa universalidad.

Este pequeño experimento ayuda además a entender el "poder de la ciencia". Disponer de un sistema experimental con cierta flexibilidad y un modelo manejable (en este caso una ecuación lineal que relaciona 4 longitudes) permite poner a prueba la solidez de la pareja experimentalmente:

• ¿Qué pasa si hay una sola ranura?
• ¿Y si en vez de ranuras son agujeros (hechos con un alfiler)?
• ¿Y si en vez del láser rojo usamos uno verde?
• ¿Y si acercamos o alejamos el papel de aluminio de la pared?
• ...
  

A continuación dejo algunas de las fotos hechas experimentando a propósito de esas preguntas, las dejo sin más comentarios (aunque creo que todas se explican bien). Un experimento genial que da mucho juego.