Propuesta de un trabajo práctico de laboratorio sobre corrimiento Doppler óptico en el aula universitaria
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Resumen
Los trabajos prácticos de laboratorio sobre efecto Doppler óptico no son una tarea sencilla, tanto en el diseño como en su realización para fines didácticos. La principal dificultad es el movimiento de la fuente, ya que pequeñas perturbaciones del orden de la longitud de onda de la luz introducen ruidos en la medición. El uso de un espejo giratorio, en el que un haz se refleja desde el lado de avance y otro es reflejado desde la parte en retroceso, minimiza problemas de ruido. El trabajo práctico que se describe en este artículo se puede realizar con material de bajo costo y accesible a un laboratorio con fines didácticos. Se incluyen preguntas y problemas que permiten al docente abordar está práctica tanto desde lo teórico como lo metodológico.
Palabras clave: Física ondulatoria y moderna; Óptica; Efecto Doppler; Enseñanza de la ciencias; Didáctica de la investigación.
Proposal of a practical laboratory work on Optical Doppler Shift in the university classroom
Practical teaching experiments on optical Doppler effect are not a simple task, not only by the design but also because the experiment itself have many issues. The main problem is to produce a smooth movement of the light source, for little imperfections, of the order of the wavelength, result in important noises in the final measurements. Using a rotating mirror in which the incident beam is reflected in both the receding and the advancing parts of its surface, allows to minimize noise problems as well as mechanical deviations. The laboratory practice described in this paper can be constructed using low cost parts that are usually found in student laboratories. We also propose some questions and problems to help the teaching to work out this matter.
Keywords: Wave and modern physics; Optics; Doppler effect; Teaching resources; Research on didactic.
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Citas
Acevedo Díaz J. A., Vázquez Alonso Á., Manassero-Mas M. A., Acevedo-Romero P. (2007) Consensos sobre la naturaleza de la ciencia: fundamentos de una investigación empírica. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 4 (1), 42-66.
Baierlein R. (2006) Two myths about special relativity. American Journal of Physics 74 (3), 193-195.
Belich T. J., Lahm R. P., Peterson R. W., Whipple C. D. (1997) Optical Doppler measurements. American Journal of Physics 65 (3), 186-190.
Bensky T. J., Frey S. E. (2001) Computer sound card assisted measuremennts of the acoustic Doppler effect for accelerated and unaccelerated sound source. American Journal of Physics 69 (12), 1231-1236.
Bernal L., Bilbao L. (2007) Optical Doppler shift measurement using a rotating mirror. American Journal of Physics 75 (3), 216-219.
Bombelli L. (2014) Doppler Effect and Other Causes of Frequency Shift. Departament of Physics and Astronomy at the University of Mississippi. Mississippi, EUA.
Chalmers A. F. (2000) ¿ Qué es esa cosa llamada ciencia?: una valorización de la naturaleza y el estatuto de la ciencia y sus métodos. México. Siglo Veintiuno.
Dewandre T., Albritton J. R., Williams E. A. (1981) Doppler shift of laser light reflected from expanding plasmas. Physics of Fluids 24 (3), 528-536.
Feinstein A. (1999) Objetivo: Universo. Astronomía. Buenos Aires. Ediciones Colihue SRL.
Gil Pérez D. (1986) La metodología científica y la enseñanza de las ciencias: unas relaciones controvertidas. Enseñanza de las Ciencias 4 (2), 111-121.
Gil Pérez D., Valdés Castro P. (1996) La orientación de las prácticas de laboratorio como investigación: un ejemplo ilustrativo. Enseñanza de las Ciencias 14 (2), 155-163.
Gjurchinovski A. (2012) Reflection from a moving mirror—a simple derivation using the photon model of light. European Journal of Physics 34 (1), L1-L4.
Hernandez M. A., Palau M. A., Andrés M. V. (1991) Experiencia de microondas para la observación del efecto Doppler. Revista Española de Física 5 (1), 38-41.
Hodson D. (1994) Hacia un enfoque más crítico del trabajo de laboratorio. Enseñanza de las Ciencias 12 (3), 299-313.
Jackson J. D. (1999) Classical electrodynamics. New York. Wiley.
Longari M. S. (1998) La evolución del Universo. Cambridge. Cambridge University Press.
Petrucci D., Ure J., Salomone H. D. (2011) Cómo ven a los trabajos prácticos de laboratorio de física los estudiantes universitarios. Revista de Enseñanza de la Física 19 (1), 7-19.
Romero G. G., Alanís E. E., Martínez C. C., Domínguez D. O. (2012) Una propuesta para registrar el desplazamiento Doppler de ondas de luz y oír sus batidos. Anales de la Asociación Física Argentina 22 (1), 5-8.
Saba M. M. F., Rosa R. A. d. S. (2003) The Doppler effect of a sound source moving in a circle. The Physics Teacher 41 (2), 89-91.
Saraiva-Neves M., Caballero C., Moreira M. A. (2006) Repasando o papel do trabalho experimental, na aprendizagem da Física, em sala de aula. Um estudo exploratório. Investigações em Ensino de Ciências 11 (3), 383-401.
Séré M. G., Coelho S. M., Nunes A. D. (2003) O papel da experimentação no ensino da física.Caderno Brasileiro de Ensino de Física 20 (1), 30-42.
Serway R. A., Jewett J. W. (2009) Física para ciencias e ingeniería. Vol. 2. México. McGraw-Hill.
Vázquez Alonso Á., Manassero Más M. A. (2015) La elección de estudios superiores científico-técnicos: análisis de algunos factores determinantes en seis países. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 12 (2), 264-277.