En este artículo, vamos a discutir diferentes propiedades ondulatorias de la difracción con hechos y ejemplos detallados.
La siguiente es la lista de propiedades de onda de la difracción que vamos a ver en el tema:-
1. La cantidad de difracción depende de la amplitud de la onda.
Si la amplitud de la onda es mayor que el tamaño de la abertura, entonces la onda se doblará más para pasar a través de la abertura y, por lo tanto, la onda se difractará más.
La longitud de la rendija es mayor que la amplitud de la onda enfocada a través de la rendija, entonces la onda penetrará fácilmente sin difractar.
2. Cuanto menor sea el tamaño de la abertura, mayor será la difracción vista
Si el tamaño de la abertura es mayor, la luz penetrará fácilmente y, por lo tanto, no se verá la difracción de la luz.
Si un haz de longitud de onda λ pasa a través de una rendija de longitud '2d', donde la amplitud de la onda que pasa a través de una rendija es casi igual a la longitud de la rendija, entonces la onda se doblará menos para penetrar a través de la rendija como se muestra. en la figura de abajo.
Si reduce la longitud de la abertura de una rendija a la mitad, es decir, 'd', entonces ahora la onda de luz se curvará más para pasar a través de la rendija.
Debido a esto, la difracción de la onda de luz que se ve será mayor. A medida que sigamos reduciendo el tamaño de la rendija, se observará más y más curvatura de la onda de luz y, por lo tanto, se verá más difracción.
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3. Las ondas de luz que se difractan desde las aberturas forman los patrones de interferencia.
En caso de que haya más de una abertura a través de la cual las ondas de luz puedan viajar, las franjas de las ondas interferirán entre sí formando diferentes patrones como el que se muestra a continuación.
Crédito de la imagen: Pixabay
Las ondas que interfieren entre sí forman varios patrones según el tamaño de la rendija, el número de rendijas a través de las cuales pueden viajar las ondas, la difracción de la luz y la longitud de onda del haz.
4. La onda se dobla alrededor del borde de los obstáculos en la difracción.
Cuando la longitud de onda es comparablemente igual a la dimensión de la barrera sobre la que incide, la onda se desvía hacia todos los bordes de la barrera y podemos ver la difracción de la luz.
Si la longitud de onda es menor en comparación con las dimensiones de los obstáculos, la onda de luz no se desviará hacia los bordes y no se observará difracción.
Si lo ha notado, incluso si solo hay un altavoz en una sala en una esquina, toda la audiencia puede escuchar el sonido amplificado por el altavoz. Esto se debe a la difracción de la onda sonora. Las ondas de sonido se doblan cuando encuentran cada objeto pequeño en el pasillo y cuando golpean las paredes del pasillo, e incluso se propagan fuera del pasillo al doblarse desde la abertura del pasillo como puertas y ventanas.
Dado que la luz se desvía hacia los bordes de los objetos, podemos ver los bordes brillantes de los objetos translúcidos u opacos.
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5. Cuanto mayor es el ángulo de difracción cuanto menor es la longitud de onda
La difracción de la onda se rige por la ecuación,
Senoθ =nλ/d
Donde θ es un ángulo de difracción
λ es una longitud de onda
D es el ancho de la apertura
Por lo tanto, el ángulo de difracción θ es igual a,
θ = Sin-1norteλ/d
De la ecuación anterior, podemos decir que, a medida que aumenta la longitud de onda del haz, el ángulo de difracción disminuirá en consecuencia.
Lea más sobre la ¿La longitud de onda afecta la difracción: cómo, por qué, cuándo, hechos detallados?.
6. Los mínimos de la onda no son perfectamente oscuros en la difracción
El mínimo de la onda es una franja oscura formada en la pantalla. La intensidad de la onda de luz en los mínimos es muy baja en comparación con los máximos del patrón de difracción.
Los mínimos no son perfectamente oscuros en comparación con los mínimos formados por el patrón de interferencia que es completamente oscuro.
7. No todos los máximos son de las mismas intensidades
La intensidad de los máximos en el centro del patrón formado en la pantalla debido a la difracción es máxima y disminuye a medida que avanzamos hacia la izquierda y hacia la derecha desde el centro.
Esto se debe a la hecho de que la intensidad de la luz disminuye a medida que aumenta la distancia desde la fuente. La distancia entre la fuente y el centro de la pantalla donde obtenemos la franja brillante es la distancia más corta que podemos tener entre la fuente y la pantalla y aumenta igualmente a medida que aumenta la separación del centro.
Lea más sobre la Difracción vs Dispersión: Análisis Comparativo.
8. Las franjas de difracción no están igualmente espaciadas
La distancia entre las franjas es mayor en el centro del patrón de difracción formado en la pantalla y se va reduciendo a medida que nos alejamos del centro.
La intensidad de la luz es más alta en el centro y el ancho de la franja es mayor en comparación con las franjas posteriores. El ancho de las franjas disminuye en franjas sucesivas y, por lo tanto, el espaciado de las franjas disminuye consecutivamente.
Lea más sobre la ¿Afecta la frecuencia a la difracción: cómo y hechos detallados?
Preguntas frecuentes
¿Qué es la difracción?
El ángulo en el que se difracta el haz de luz depende de la longitud de onda de la luz.
Si la onda que se propaga en un medio encuentra un obstáculo o una abertura, entonces la onda se doblará y viajará o cambiará la dirección de propagación, este fenómeno se llama difracción.
¿Cuáles son algunos ejemplos de difracción de ondas?
Hay varios ejemplos de difracción que nos encontramos en la naturaleza.
Las olas que se extienden por el océano, la dispersión de la luz por las pequeñas rendijas, el sonido que viaja por todos los rincones de la habitación e incluso al exterior, etc., son algunos ejemplos.
¿En qué se diferencia la interferencia de la difracción?
La difracción puede ocurrir por una sola onda, mientras que se requieren al menos dos ondas para interferir para producir un patrón de interferencia.
Los mínimos formados debido a la interferencia son perfectamente oscuros, las franjas son de igual intensidad y están igualmente espaciadas; así no es en el caso del patrón de difracción.
¿Cuál es el máximo central en caso de difracción?
El máximo central se encuentra en el centro del patrón de difracción.
La intensidad de la luz es máxima en el centro ya que la distancia entre la fuente y la pantalla es mínima, por lo que se denomina máximo central.
¿Dónde está el ancho máximo de la franja en el patrón de difracción?
Es un espacio entre las franjas oscuras y brillantes del patrón de difracción formado en la pantalla.
El ancho de la franja es máximo en el centro del patrón de difracción y disminuye junto con la intensidad de la luz hacia ambos lados horizontalmente.
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Hola, soy Akshita Mapari. He hecho M.Sc. en física. He trabajado en proyectos como Modelado numérico de vientos y olas durante un ciclón, Física de juguetes y máquinas de emoción mecanizadas en parque de atracciones basados en la Mecánica Clásica. He seguido un curso sobre Arduino y he realizado algunos mini proyectos en Arduino UNO. Siempre me gusta explorar nuevas zonas en el campo de la ciencia. Personalmente creo que aprender es más entusiasta cuando se aprende con creatividad. Aparte de esto, me gusta leer, viajar, rasguear la guitarra, identificar rocas y estratos, fotografiar y jugar al ajedrez.