viernes, 26 de septiembre de 2008

Difracción e Interferencia

Difracción.-

Cuando la luz pasa por aberturas o bordea obstáculos se producen fenómenos que contradicen la propagación rectilínea, estos fenómenos, que aparecen más acentuados a medida que los obstáculos y las aberturas se hacen más pequeños en relación con la longitud de onda de la luz utilizada, constituyen la difracción, y son una consecuencia natural del carácter ondulatorio de la luz. La difracción se observa cuando se distorsiona una onda por un obstáculo cuyas dimensiones son comparables a la longitud de onda.


Haciendo clic aquí puedes utilizar la interactividad ilustrada en la imagen que simula como se producen los patrones de difracción de la luz al pasar por una rendija estrecha para diferentes longitudes de onda (colores).


video


En el vídeo, si se observa cuidadosamente, es posible apreciar los patrones de difracción (zonas iluminadas y oscuras) que se producen en los bordes de un tornillo iluminado por una luz monocromática. El borde de un tornillo mecánico está iluminado por una onda plana. La fuente de luz tiene una longitud de onda de 633 nm. Nótese que la distribución de luz no es uniforme, a diferencia de lo que predice la Óptica Geométrica.
Ver más: Interferencia de Fraunhoffer y Fresnel.

Interferencia.-

El físico inglés Thomas Young, confirmó la naturaleza ondulatoria de la luz, mediante un experimento que permitía apreciar la interferencia de las ondas luminosas. La mayor dificultad para observar un patrón de interferencia producido por dos fuentes luminosas, es el hecho de que la diferencia de fase entre las ondas electromagnéticas varía muy rápidamente y de manera azarosa, de modo que, es imposible en el lapso de tiempo tan extremadamente corto, observar el fenómeno de interferencia, aún cuando las fuentes sean monocromáticas (una sola longitud de onda) y polarizadas.

Es necesario entonces, para producir un patrón observable, contar con dos fuentes luminosas "coherentes" que mantengan la diferencia de fase constante. Recientemente se han podido, por ejemplo, crear patrones de interferencia producidos por dos láser, que son precisamente fuentes de luz con una alta coherencia. El ingenio de Young se puso de manifiesto al crear un par de haces coherentes a partir de la división de un único frente de onda luminosa, como se muestra en la simulación que encontrarás haciendo clic aquí.

Interferencia en capas delgadas:-

Cuando la luz se refleja en la delgada superficie de una pompa de jabón o en el aceite del asfalto flotando en algún pozo de agua de la calle, da lugar a un fenómeno luminoso interesante y hermoso, pues aparece un conjunto multicolor de líneas, círculos o formas caprichosas. Este fenómeno tan familiar muestra claramente la naturaleza ondulatoria de la luz, pues representa una prueba de los efectos de interferencia entre las ondas luminosas reflejadas en las superficie frontal y posterior de la película delgada de jabón o del aceite.

En una parte de la burbuja, vista desde un cierto ángulo, la interferencia puede intensificar ciertas longitudes de onda, o colores, de la luz reflejada, mientras que suprime otras longitudes de onda. El color que se ve depende de las intensidades relativas de las distintas longitudes de onda en la luz reflejada. En otras zonas, vistas desde otros ángulos, las longitudes de onda que se refuerzan o se cancelan son otras. La estructura de las franjas de colores depende del espesor de la película de líquido en los distintos puntos.

Ver más:Interactividad, Anillos de Newton, Sopa de letras, Quiz