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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA PROFESIONAL DE FÍSICA Laboratorio de Física Avanzada Influencia de un campo eléctrico sobre la polarización de la luz en materia Presentada por: Marvyn William INGA CAQUI Profesor: Lic. Julio SALAZAR R. Lima, Perú 2011

El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

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Page 1: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE FÍSICA

Laboratorio de Física Avanzada

Influencia de un campo eléctrico sobre la polarización de la luz en materia

Presentada por:

Marvyn William INGA CAQUI

Profesor:

Lic. Julio SALAZAR R.

Lima, Perú 2011

Page 2: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

1

Influencia de un campo eléctrico sobre la

polarización de la luz en materia (Efecto Kerr)

1. Objetivos: Observar la birrefringencia inducida en un líquido por un campo

eléctrico.

Determinar la constante de Kerr para el nitrobenceno.

2. Resumen: En el experimento se verifica el efecto Kerr en nitrobenceno, ya que en este

caso la constante de Kerr es particularmente grande. El líquido se llena en

un pequeño recipiente de vidrio, en el que se ha construido un condensador

de placas apropiado (celda Kerr). El montaje se encuentra entre dos filtros

de polarización cruzados perpendiculares entre sí, y es iluminado con un

haz de luz linealmente polarizado. El campo visual estará oscuro si no se

aplica el campo eléctrico. Cuando se aplica el campo eléctrico el campo

visual se esclarece, debido a que el haz de luz al pasar por el líquido

birrefringente se polariza elípticamente.

3. Fundamento teórico: Birrefringencia:

Se llama birrefringencia a la diferencia entre los índices de refracción

ordinario y extraordinario en un mismo material, lo que se traduce

en una diferencia de velocidades de los haces de luz al viajar por el

interior de estos materiales.

– (1)

Esta propiedad se da en materiales anisótropos, donde las propiedades

físicas como el índice de refracción o el eje de polarización varían con la

dirección. Dentro de estos materiales los más sencillos son los uniáxicos,

en los que existe una sola dirección, llamada eje óptico.

Un haz de luz que atraviesa un material birrefringente se puede

considerar dividido en un haz ordinario, polarizado en una dirección

perpendicular al eje óptico, y en uno extraordinario, polarizado

paralelamente al eje óptico, debido a la diferente velocidad a la que

viajan dentro del material y, por consiguiente, se produce una diferencia

Page 3: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

2

de fase entre ellos. Esta diferencia de fase depende del espesor del

material y de la birrefringencia.

FIG.Nº1 Un haz de luz que atraviesa un material birrefringente es dividido en un haz

ordinario, y en uno extraordinario.

El Efecto Kerr

J. Kerr descubrió en 1875 que una sustancia transparente isotrópica se

vuelve birrefringente al colocarse en un campo eléctrico .

FIG.Nº2 Campo eléctrico impuesto a un paralelepípedo de nitrobenceno.

Si por simplicidad suponemos una sustancia colocada entre las

armaduras de un condensador plano, siendo estas armaduras

rectangulares, (FIG.Nº2), el paralelepípedo de sustancia delimitado por

las armaduras se comporta como un paralelepípedo de calcita cuyo eje

óptico coincide con la dirección del campo eléctrico impuesto, es decir,

el eje óptico es paralelo a las caras del paralelepípedo. Si se hace incidir

normalmente a una de estas caras un haz de luz, tendremos la

propagación de un haz ordinario y un haz extraordinario, pero que en

este caso no sufre desviación.

Page 4: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

3

FIG.Nº3 Birrefringencia para una incidencia normal a través de un paralelepípedo

anisotrópico.

Consideremos a este haz polarizado y de tal forma que haga un ángulo

con el eje óptico, es decir, que el vector campo eléctrico de la radiación

forme ese ángulo con el vector campo estático impuesto a la sustancia

(FIG.Nº4).

FIG.Nº4 Descomposición del vector campo eléctrico de la radiación incidente en un

rayo ordinario y en uno extraordinario .

Al vector campo eléctrico de la radiación lo podemos descomponer en

dos vectores, uno paralelo al eje óptico extraordinario y uno

perpendicular ordinario, los cuales se encuentran en fase al entrar en

el paralelepípedo descrito. Si llamamos y a los índices de

refracción para los haces que se propagan con polarización paralela y

Page 5: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

4

perpendicular al eje óptico respectivamente, el desfasaje entre estos dos

haces a la salida del paralelepípedo será:

(2)

Longitud de onda de la luz empleada.

Espesor o longitud de la sustancia birrefringente atravesada por la luz.

La recomposición de estas dos vibraciones luego de atravesar la

sustancia ya no dará lugar, en general, a un haz linealmente polarizado,

sino que en general tendremos luz elípticamente polarizada.

La inclinación de los ejes de esta elipse dependerá de y , pero si

⁄ , los ejes tendrán siempre las direcciones normal y paralela a .

Dicha elipse tendrá por ecuación (para ⁄ ):

(3)

Siendo (√ ⁄ )

Se ve inmediatamente que para ⁄ , tendremos elipses con el

eje principal según ; para ⁄ tendremos una circunferencia, o sea

luz circularmente polarizada; para degenerará en una recta

normal a , es decir, se tendrá luz linealmente polarizada.

En las circunstancias de luz elípticamente polarizada tendremos, para la

relación entre la intensidad según la dirección paralela a y la

intensidad , la siguiente relación:

(4)

Kerr encontró experimentalmente que la birrefringencia aumenta con el

cuadrado del campo eléctrico. El medio adquiere las características de

un cristal uniáxico cuyo eje óptico corresponden a la dirección del

campo aplicado. Los dos índices, y , están asociados con las dos

orientaciones del plano de vibración de la onda esto es, paralela y

perpendicular al campo eléctrico aplicado respectivamente. Su

diferencia , que se puede considerar como , constituye la

birrefringencia que equivale a:

(5)

: Constante de Kerr.

: Longitud de onda de la luz utilizada.

: Campo eléctrico

Page 6: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

5

Cuando es positivo, como ocurre frecuentemente, que se puede

considerar como , es positivo y la sustancia se comporta como

un cristal uniáxico positivo.

Si comparamos las ecuaciones (2) y (5), tendremos la siguiente

relación:

(6)

El efecto Kerr es proporcional al cuadrado del campo,

denominándose a menudo efecto electro-óptico cuadrático. El efecto

en los líquidos se atribuye a que la polarizabilidad de las moléculas es

distinta en diferentes direcciones. En ausencia del campo las

moléculas están orientadas caóticamente, por los que el líquido en

conjunto no manifiesta anisotropía. Bajo la acción del campo las

moléculas giran de tal modo que en la dirección de aquél estén

orientados en sus momentos dipolares eléctricos (si las moléculas

son polares) o las direcciones de máxima polarizabilidad (si las

moléculas son neutras). Como resultado el líquido se hace

ópticamente anisótropo.

A la acción orientadora del campo se opone el movimiento térmico de

las moléculas. Esto condiciona la disminución de la constante de Kerr

cuando aumenta la temperatura.

FIG.Nº5 Arreglo experimental para usar la celda Kerr

De los líquidos conocidos el que mayor constante de Kerr tiene es el

nitrobenceno ( ). La constante de Kerr depende de la

temperatura de la sustancia y de la longitud de onda de la luz.

La FIG.Nº4 muestra una disposición denominada obturador Kerr o

modulador óptico. Consiste en una celda de cristal que contiene dos

Page 7: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

6

electrodos y que se llena con un líquido polar. Esta celda Kerr, como

se le llama, se coloca entre dos polarizadores lineales cruzados cuyos

ejes de transmisión están a con el campo aplicado. Si el

voltaje de las placas es igual a cero, no se transmitirá luz; el

obturador está cerrado. La aplicación de un voltaje modulador genera

un campo haciendo que la celda funcione como una lámina de onda

variable abriendo entonces el obturador proporcionadamente.

Usaremos dos métodos para la determinación de la constante de

Kerr:

1. Supongamos que aplicamos un campo tal que el retardo

relativo de con respecto a sea tendremos entonces

(FIG.Nº6) que ha pasado a , la composición de con

nos dará un haz linealmente polarizado en un plano normal

primitivo, en otra palabras, si colocamos un polarizador

(analizador) que polarice en un plano normal al primero

(polarizador) trataremos de buscar un campo tal que el

analizador salga la máxima intensidad luminosa. También

podemos aumentar el campo y encontrar retardos de que

da un mínimo de intensidad luminosa, que será un segundo

máximo, que dará un segundo mínimo, etc., hasta que

resista la rigidez del dieléctrico. No obstante, cuando se usa luz

blanca conviene usar el valor de correspondiente al primer

máximo para el cálculo de , debido a que la dependencia de

con la longitud de onda hace que los mínimos o máximos

subsiguientes se hagan confusos ( se calcula de la ecuación

(6)).

FIG.Nº6 Retardo relativo de φ=π de con respecto a .

Page 8: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

7

2. Apliquemos un campo de magnitud cualquiera , sabemos

que en general se producirá luz elípticamente polarizada con

ejes dirigidos según se puede calcular, cumplirá las siguientes

relaciones de proporcionalidad:

(7)

(8)

Siendo el ángulo de polarización del analizador medido a

partir del plano de polarización del polarizador (que está a

respecto de ) y el ángulo de polarización del analizador

medido a partir de . Se ve que de estas relaciones resulta:

Cuando :

(9)

Cuando ⁄ :

(10)

De la ecuación (4), podemos despejar en función de ,

dando:

(

) (11)

FIG.Nº7 Gráfica de en coordenadas polares.

Si se traza en coordenadas polares, se obtiene un gráfico tal

como el mostrado en la FIG.Nº7 a partir del cual puede

encontrarse . Calculando se puede determinar a partir de

Page 9: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

8

la ecuación (6). En lugar de puede medirse la fuerza

electromotriz producida por una celda fotovoltaica cuya

respuesta a la intensidad luminosa sea lineal, para el cálculo de

bastará graficar esta señal eléctrica con respecto al ángulo .

4. Equipamiento: Celda de Kerr

La celda de Kerr es un capacitor de placas montado bajo un soporte

altamente aislado con una distancia entre placas de .

La tensión se aplica a dos bornes de seguridad en la tapa aislante. El

capacitor se encuentra en una cubeta de cristal. El diafragma fijado al

aislador queda fuera de la cubeta.

La cubeta de cristal se llena con nitrobenceno, que se considera como

el mejor dieléctrico.

FIG.Nº8 Celda de Kerr

El gran interés de este dispositivo reside en el hecho de que puede

responder efectivamente a frecuencias tan altas como . Las

celdas Kerr, que generalmente contienen nitrobenceno o bisulfuro de

carbono, han ido utilizándose durante muchos años en una gran

variedad de aplicaciones. Sirven como obturadores en fotografías de

alta velocidad y como interruptores de haces luminosos para

reemplazar ruedas dentadas rotatorias. Como tales, se han utilizado

para medir la velocidad de la luz así como conmutadores de en

sistemas láser pulsado.

Láser de Helio Neón

Un láser de helio-neón, o láser He-Ne, es un tipo de láser de gas que

utiliza como medio activo una mezcla gaseosa de helio y neón. Los

Page 10: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

9

láseres de helio-neón emiten, habitualmente, a una longitud de onda

de y, por lo tanto, en luz visible una luz de color roja. Son un

tipo de láser habitual en aplicaciones industriales y científicas y a

menudo se utilizan en laboratorios de investigación.

FIG.Nº9 Láser de Helio-Neón.

Nitrobenceno C6H5NO2

El nitrobenceno es una sustancia química industrial. Es un líquido

amarillo aceitoso, de olor parecido a almendras. Es poco soluble en

agua y la mayor parte se evaporará al aire.

¿Qué le sucede al nitrobenceno cuando entra al medio

ambiente?

Niveles muy bajos de nitrobenceno pueden ocurrir en el aire.

Puede estar presente en el agua de descargas industriales.

En el agua, el nitrobenceno será degradado por la luz solar.

El nitrobenceno en el suelo puede pasar al agua subterránea,

puede ser incorporado por plantas, puede evaporarse al aire y

ser degradado por bacterias.

No parece concentrarse en peces o en otros animales acuáticos

¿Cómo puede afectar mi salud el nitrobenceno?

Una pequeña cantidad de nitrobenceno puede causar leve irritación

si entra en contacto directo con la piel o con los ojos.

Las exposiciones repetidas a una alta concentración de nitrobenceno

pueden producir metahemoglobinemia, una condición en la cual la

capacidad de la sangre para transportar oxígeno está reducida. Si

usted tiene esta condición, su piel puede ponerse de color azulado y

puede sentir náusea, vómitos y falta de aliento. Efectos tales como

dolor de cabeza, irritabilidad, mareo, debilidad y somnolencia

también pueden ocurrir. También hay cierta evidencia que sugiere

que respirar altas concentraciones de nitrobenceno puede dañar el

Page 11: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

10

hígado. Estudios en animales han demostrado efectos en la sangre y

el hígado por exposición al nitrobenceno. La administración de tan

solo una dosis de nitrobenceno a ratas machos causó daño de los

testículos y disminución de la concentración de espermatozoides.

Fuente de alimentación de alta tensión, 10kV

Esta unidad suministra tensión continua, graduable continuamente

hasta 10kV. La corriente de salida está limitada de tal forma que no

presenta peligro al contacto. Para tensiones sobre 5kV la corriente de

salida tiene un valor menor que 100mA. El ajuste de la tensión se

efectúa, o bien, en el potenciómetro integrado, o bien, externamente a

través una entrada de control de tensión extra baja. El voltímetro

integrado indica en una pantalla digital la tensión de salida.

FIG.Nº10 Fuente de alimentación de alta tensión.

Descripción, datos técnicos y volumen de suministro

1. Interruptor de encendido y apagado.

2. Potenciómetro para la graduación continua de la tensión de

salida.

3. Indicador de la tensión de salida; rango de medida: 0 a .

4. Conmutador para activar las salidas

Posición a la derecha: salida 6.

Posición a la izquierda: salida 7.

Posición al centro: salidas 6 y 7 conectadas en serie.

5. Diodos luminosos para indicar la salida activa 6, 7 ó 6 y 7 en

serie.

Page 12: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

11

6. Salida para la toma de tensión ajustada con el potenciómetro

2.

7. Salida para la toma de tensión ajustada con el potenciómetro

2.

8. Hembrilla para conexión a tierra, conectada galvánicamente

con tierra de protección.

9. Entrada de control para el control externo de la tensión de

salida por debajo de un valor límite superior, el cual se fija

mediante el potenciómetro 2.

10. (parte posterior de la carcasa) salida de (hembrillas de

seguridad de ), cargable hasta , a prueba de alta

tensión hasta , para alimentar por ej. Cátodos

incandescentes de tubos.

Cable de alta tensión

Cable de experimentación con enchufe de medición de tensiones que

no sean peligrosas.

FIG.Nº11 Cable de alta tensión Leybold 501 05.

Par de filtros de polarización

Un filtro polarizador o polarizador es un material con transmitancia

selectiva a una determinada dirección de oscilación del campo

eléctrico de una onda electromagnética como la luz. Cuando un haz

de luz no polarizada atraviesa dicho material, la luz saliente

(transmitida) queda polarizada. Un filtro polarizador puede

disminuir la intensidad luminosa de un haz de luz polarizado e

incluso bloquear su paso. La magnitud de dicha reducción depende,

en un filtro polarizador lineal, de la inclinación respectiva entre el

plano de polarización del haz de luz y el plano polarizador del filtro

según la ley de Malus.

Page 13: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

12

FIG.Nº12 Filtro de polarización o polarizador.

Banco óptico

Cables de experimentación

5. Procedimiento experimental: Usamos el nitrobenceno en su estado líquido. Vertimos el

nitrobenceno en un recipiente con dos placas de capacitor (Celda

Kerr) bien seco y limpio de tal manera que el líquido llene el espacio

entre las placas.

Montamos el experimento con la fuente de alimentación apagada y

en la posición cero (tope izquierdo) del potenciómetro.

Posteriormente colocamos la celda Kerr entre dos filtros de

polarización (polarizador y analizador) enfrentados entre sí de modo

tal que la luz no pueda pasar.

El sistema debe de estar bien centrado con el láser, polarizador (P1),

analizador (P2) y la fotocelda a la misma altura que el eje de las

plaquitas de la celda de Kerr (FIG.Nº14).

Terminando el ajuste dentro del banco óptico colocamos el

polarizador a con respecto al plano horizontal (si la celda Kerr

tiene sus placas dispuestas verticalmente).

FIG.Nº14 Montaje experimental para la demostración del efecto de Kerr.

Durante 10 minutos aplicamos una tensión de y luego

durante otros 10 minutos aplicamos una tensión gradualmente

Page 14: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

13

creciente hasta el máximo que se pueda usar (unos ). Este paso

tiene por objeto hacer que las partículas de polvo y otras impurezas

que puedan provocar descargas eléctricas entre las placas se

depositen sobre alguna de ellas, una inversión de polaridad

provocaría una migración de estas partículas por lo que no debemos

cambiar la polaridad durante el experimento.

Cuando aplicábamos una tensión lo suficientemente alta a las placas

del capacitor, el nitrobenceno se volvía birrefringente y era posible el

paso de la luz. Este efecto fue más evidente cuanto mayor era la

tensión aplicada.

FIG.Nº15 Montaje experimental para el estudio del efecto Kerr en nitrobenceno.

6. Datos Experimentales:

Para determinar la constante de Kerr ( ) para el nitrobenceno

mediante el primer método, tomamos datos de la intensidad

luminosa (registrada por la fotocelda) y la diferencia de potencial

que se aplica a las placas (registrada por el indicador de tensión de

salida de la fuente de alta) los datos se muestran en la TABLA Nº1. Para el segundo método mantuvimos una tensión constante entre las

placas ( y registramos la intensidad luminosa al variar la

posición angular . Los datos se muestran en la TABLA Nº2

Page 15: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

14

Tensión entre las placas (kV)

Fotocelda (V) Tensión entre las placas (kV)

Fotocelda (V)

0.0 0.003 2.7 0.212

0.1 0.005 2.8 0.215

0.2 0.009 2.9 0.217

0.3 0.013 3.0 0.219

0.4 0.024 3.1 0.222

0.5 0.035 3.2 0.223

0.6 0.042 3.3 0.225

0.7 0.050 3.4 0.227

0.8 0.065 3.5 0.228

0.9 0.070 3.6 0.230

1.0 0.075 3.7 0.231

1.1 0.086 3.8 0.232

1.2 0.092 3.9 0.233

1.3 0.106 4.0 0.234

1.4 0.126 4.1 0.235

1.5 0.135 4.2 0.236

1.6 0.143 4.3 0.237

1.7 0.154 4.4 0.238

1.8 0.167 4.5 0.238

1.9 0.174 4.6 0.239

2.0 0.180 4.7 0.239

2.1 0.187 4.8 0.238

2.2 0.193 4.9 0.235

2.3 0.198 5.0 0.235

2.4 0.202 5.1 0.232

2.5 0.206 5.2 0.228

2.6 0.209 5.3 0.226

TABLA Nº1 Datos experimentales para hallar la constante de Kerr por

el primer método.

Page 16: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

15

Ángulo (º) Fotocelda (V) Ángulo (º) Fotocelda (V)

0 0.238 185 0.256

5 0.241 190 0.261

10 0.243 195 0.262

15 0.242 200 0.261

20 0.241 205 0.261

25 0.238 210 0.261

30 0.237 215 0.262

35 0.237 220 0.263

40 0.237 225 0.265

45 0.238 230 0.263

50 0.240 235 0.260

55 0.244 240 0.258

60 0.245 245 0.257

65 0.247 250 0.256

70 0.249 255 0.255

75 0.245 260 0.252

80 0.241 265 0.250

85 0.237 270 0.247

90 0.234 275 0.243

95 0.229 280 0.238

100 0.221 285 0.232

105 0.216 290 0.224

110 0.212 295 0.208

115 0.206 300 0.178

120 0.197 305 0.162

125 0.182 310 0.148

130 0.166 315 0.145

135 0.152 320 0.185

140 0.164 325 0.207

145 0.172 330 0.217

150 0.184 335 0.224

155 0.195 340 0.230

160 0.220 345 0.233

165 0.234 350 0.235

170 0.246 355 0.238

175 0.249 360 0.234

180 0.252

TABLA Nº2 Datos experimentales para hallar la constante de Kerr por el

segundo método, la tensión entre las placas fue de 2.5kV

Page 17: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

16

7. Cálculos y Resultados:

Utilizando el primer método trazamos un gráfico de la intensidad

luminosa en función de la diferencia de potencial aplicada a las placas

(FIG.Nº16), procediendo con cuidado pudimos elevar la tensión hasta

para las placas separadas. Medimos la separación entre las

placas y sus dimensiones respectivas, antes de comenzar con el

experimento. Con los datos del valor del campo eléctrico para el

primer máximo determinamos el valor de y comparamos con datos

que figuran en la bibliografía.

Espesor de la sustancia birrefringente atravesada por la luz:

Separación entre las placas:

Valor de la tensión para el primer máximo:

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0

Vo

ltaj

e e

n la

fo

toce

lda

(V)

Tensión entre las placas (kV)

FIG.Nº16 Gráfica de la tensión entre las placas vs el voltaje en la fotocelda (TABLA Nº1)

Page 18: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

17

Para calcular la constante de Kerr usamos la ecuación (6):

Para el primer máximo tenemos que además

(

)

(

)

Reemplazando los valores de resulta:

Siendo:

De la bibliografía obtenemos un valor referencial de la constante de

Kerr para el nitrobenceno:

Para hallar la constante de Kerr para el nitrobenceno, no

involucramos en ningún momento la longitud de onda del láser con el

cual hemos trabajado, sin embargo es importante tener en cuenta la

temperatura al cual se ha estado trabajando, pues este factor puede

modificar considerablemente nuestro valor de . Teniendo en cuenta

lo anterior podemos comparar la constante de Kerr dada en la

bibliografía y la hallada en nuestra experiencia, puesto que estas se

encuentran a una misma temperatura, de esa manera podemos hallar

un porcentaje de error respecto al valor referencial.

|

|

En el segundo método colocamos una tensión aproximadamente

constante de y trazamos un diagrama polar de la

intensidad luminosa en función de la posición angular .

Page 19: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

18

De la FIG.Nº17, tenemos:

De la relación entre las intensidades para las posiciones paralela y

normal a obtenemos de la ecuación (4):

Ahora de la ecuación (11):

(

)

-0.300

-0.200

-0.100

0.000

0.100

0.200

0.300

-0.300 -0.200 -0.100 0.000 0.100 0.200 0.300

Ise

n(α

)

Icos(α)

FIG.Nº17 Gráfica de I en coordenadas polares (TABLA Nº2), a partir del cual

hallaremos

Page 20: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

19

Reemplazando el valor de en la ecuación (6):

(

) (

)

A partir del valor referencial dado anteriormente ( ), podemos hallar un

porcentaje de error para este segundo método:

|

|

En ambos casos hicimos un análisis del error en la determinación de

.

8. Observaciones y discusión:

Cuidado de aspirar los vapores de nitrobenceno, pues este producto

es muy tóxico, se recomienda usar guantes y mascarilla.

Conservar el nitrobenceno en un recipiente cerrado.

Tuvimos que proteger los objetos de plástico contra el nitrobenceno

que viene a ser un solvente.

Tuvimos cuidado al utilizar altas tensiones.

El efecto Kerr se ha demostrado con nitrobenceno, sin embargo el

nitrobenceno es muy tóxico y necesita altos voltajes de ciertos ,

ante esto el elemento PLZT (compuesto de plomo, lantano, circonio y

titanio), que solamente necesita unos cientos de voltios, es una

alternativa muy atractiva.

Se recomienda para una próxima vez usar un láser de color verde,

puesto que tiene ventajas con respecto al rojo en cuanto a intensidad.

El porcentaje alto de error en ambos métodos, probablemente se

deba a que el nitrobenceno no esté en un estado puro, mas por el

contrario tenga impurezas que hacen que se tenga una diferencia

grande entre las constantes halladas y el referencial.

Las datos de la TABLA Nº1 la obtuvimos bajando el potencial desde un

valor de hasta cero con un paso de .

Page 21: El Efecto Kerr_Informe de Laboratorio

20

9. Conclusiones:

Logramos observar el fenómeno relacionado a la birrefringencia

inducida en un líquido por un campo eléctrico, esto se refleja en el

cambio de intensidad al cambiar la tensión entre las placas, esto se

muestra en las figuras Nº16 y Nº17.

Determinamos la constante de Kerr para el nitrobenceno por dos

métodos, el primero de ellos con un error de respecto a

un valor referencial y el segundo con un error respecto al

mismo valor referencial, ambos para una temperatura de , a

continuación se muestra los valores hallados experimentalmente:

Primer método:

Segundo método:

Comparando ambos métodos, vemos que el primero nos arrojó un

porcentaje de error mucho más pequeño que el segundo, de esta

manera podemos concluir diciendo que el primer método es más

confiable que el segundo.

Teniendo en cuenta el valor referencial, podemos reportar nuestra

constante de Kerr para el nitrobenceno como el valor obtenido por el

primer método:

Sería interesante para una próxima experiencia usar un láser verde,

(que tiene una mayor potencia que el rojo), esto nos ayudará a

obtener valores más grandes de la intensidad.

10. Referencias Bibliográficas:

Optica. Hecht, Eugene. Addison Wesley Iberoamericana, 3ed. Madrid,

2000.

Curso de Física General. S. Frish, A. Timoreva. Tomo II. Editorial

MIR. Moscú. 1973.

Curso de Física General. Savéliev. Tomo II. Editorial MIR. Moscú.

1984.