¿Cómo se difracta la luz?

Este fenómeno se genera cuando las ondas de luz atraviesan una rendija u orificio estrecho o cuando la curvatura de la luz pasa alrededor del borde de un objeto. La cantidad de flexión que posee dependerá del tamaño de la abertura en relación con la longitud de onda de la luz.

La difracción se observa cuando se distorsiona una onda por un obstáculo cuyas dimensiones son comparables a la longitud de onda. El caso más sencillo corresponde a la difracción Fraunhofer, en la que el obstáculo es una rendija estrecha y larga, de modo que podemos ignorar los efectos de los extremos.

La propagación y la curvatura de las ondas sonoras y oceánicas son dos ejemplos de difracción, que es la curvatura de una onda alrededor de los bordes de una abertura o un obstáculo, un fenómeno que presentan todos los tipos de ondas.

Otro fenómeno luminoso muy interesante explicado y demostrado a los escolares es la difracción de la luz. La difracción es una desviación de los rayos cuando la luz se encuentra con un agujero o con un obstáculo pequeño.

La difracción es un efecto óptico que puede perjudicar de manera considerable la calidad de una fotografía al disminuir su nitidez. Este fenómeno ocurre con independencia de lo buena que sea la cámara y de la resolución del sensor.

La difracción en las ondas se produce debido a la interacción con un obstáculo en su trayectoria. La refracción es el fenómeno óptico en el que las ondas cambian de velocidad y dirección cuando pasan de un medio a otro con distinto índice de refracción.

Francesco Maria Grimaldi (Bolonia, 2 de abril de 1618-Ib., 28 de diciembre de 1663) fue un matemático, físico y astrónomo italiano, profesor del colegio universitario jesuita de la Universidad de Bolonia. Fue el primer científico en estudiar la difracción de la luz, y acuñó el nombre que denomina este fenómeno.

Interferencia se refiere al fenómeno donde dos ondas de la misma clase superposición para producir una onda resultante de mayor, menor, o la misma amplitud. Difracción se define como la flexión de una onda en las esquinas de un obstáculo o abertura.

Esto se debe a un fenómeno llamado reflexión de la luz. La reflexión ocurre cuando los rayos de luz que inciden en una superficie chocan en ella, se desvían y regresan al medio que salieron formando un ángulo igual al de la luz incidente, muy distinta a la refracción.

Existen dos tipos de difracción, la denominada de campo cercano o de Fresnel, cuando el obstáculo y la pantalla sobre la que se forma el patrón están relativamente cerca y la denominada de campo lejano o de Fraunhofer, cuando la pantalla y el obstáculo se encuentran suficientemente alejados.

Los efectos de la difracción a menudo se observan en la vida cotidiana. Los ejemplos más llamativos de difracción son aquellos que involucran luz; por ejemplo, las pistas poco espaciadas de un CD o DVD que actúan como una red de difracción para formar el patrón común de arco iris que se aprecia al observar un disco.

Figura 4.4 La luz que pasa por una rendija se difracta en todas las direcciones y puede interferir de forma constructiva o destructiva, según el ángulo. La diferencia en la longitud de la trayectoria de los rayos desde ambos lados de la rendija se ve como a sen θ θ .

La reflexión y la refracción de la luz son dos fenómenos físicos que puede experimentar un rayo de luz. En la reflexión, el rayo de luz rebota sobre una superficie, mientras en la refracción el rayo de luz que pasa de un medio a otro cambia su ángulo de propagación.

La refracción de una onda consiste en el cambio de dirección que experimenta cuando pasa de un medio a otro distinto. Este cambio de dirección se produce como consecuencia de la diferente velocidad de propagación que tiene la onda en ambos medios.

Si el orificio es mayor que la longitud de onda no hay difracción. Tras el obstáculo aparece una zona en la que no se propagan las ondas. En las ondas longitudinales propagación es la misma.

Difracción o dispersión

Si el sonido encuentra un obstáculo en su dirección de propagación, es capaz de rodear y seguir propagándose. La persona B puede escuchar la persona A, en virtud de que las ondas sonoras emitidas por A rodean el muro y llegan al oído de B.

Fenómenos ondulatorios

1 Física y Óptica. Fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio.

La reflexión y la refracción de la luz son dos fenómenos físicos que puede experimentar un rayo de luz. En la reflexión, el rayo de luz rebota sobre una superficie, mientras en la refracción el rayo de luz que pasa de un medio a otro cambia su ángulo de propagación.

La dispersión se considera elástica (no hay cambio en la frecuencia) y coherente, de forma que se mantienen las relaciones de fase (difracción) que son debidas sólo a las diferencias geométricas de recorrido de los haces que interfieren, y toda la muestra difracta en fase en la dirección del haz incidente.

De forma más concreta, al aplicar la luz, la difracción de luz se produce cuando una onda de luz pasa por una esquina o a través de una abertura (rendija/ranura/muesca) que presenta un tamaño físico aproximado, o incluso inferior a la longitud de onda de la luz.

La interferencia de luz es un fenómeno que se produce por la interacción conjunta de múltiples ondas de luz bajo ciertas circunstancias; esto hace que las amplitudes combinadas de las ondas aumenten o disminuyan.

El color de interferencia se produce cuando el retardo introducido en las ondas del cristal es igual a un número entero de longitudes de onda de su color complementario. El color de interferencia es una característica de alto poder diagnóstico para el estudio de los minerales.

De entre sus aplicaciones prácticas se pueden mencionar que se usa en la detección de fallas o fracturas en superficies. A través del uso de un láser, se produce un patrón de difracción denominado speckle.

La teoría corpuscular (Newton) implicaba que la luz viajaría más rápido en un medio más denso, mientras que la teoría ondulatoria (Huygens y otros) implicaba lo contrario. La teoría clásica de las partículas fue finalmente abandonada…

Tienen lugar cuando se encuentran dos ondas luminosas idénticas en fase, cuando los picos de las ondas coinciden, o en posición; el pico de una onda coincide con el valle de la otra. El principio de superposición de ondas nos permite explicar el fenómeno de la interferencia.