Difracción De Fresnel

: DIFRACCIÓN

‘’Cualquier desviación de los rayos de luz de su camino rectilíneo que no sea interpretado como reflexión o refracción’’

Sommerfeld

La difracción se puede observar cuando una onda atraviesa una ranura cuyas dimensiones son comparables a la longitud de onda. La onda al atravesar la ranura, se abre y en lugar de seguir la dirección del rayo incidente se forma gran número de rayos abriéndose en abanico.

7.1 Condiciones preliminares

Un cuerpo opaco colocado a medio camino entre una pantalla y una fuente puntual forma una sombra intrincada hecha de regiones claras y oscuras muy diferentes de las que uno esperaría encontrar según los dogmas de la óptica geométrica( Fig.10.0). El trabajo de Francesco Grimaldi en el siglo XVII fue el primer estudio detallado que se publicó sobre esta desviación de la luz de su propagación rectilínea, algo que él llamò <<difracción>>.

El efecto es una característica general de los fenómenos ondulatorios que ocurren donde quiera que una porción de un frente de onda sea sonido, onda material o luz, es obstruido de alguna manera.

Si en el transcurso del encuentro con un obstáculo “transparente” u opaco se altera una región del frente de onda en amplitud o fase, ocurrirá difracción. Los varios segmentos del frente de onda que se propagan más allá del obstáculo interfieren para producir la distribución de densidad de energía particular conocida como patrón de difracción. No hay distinción física significativa entre interferencia y difracción. Sin embargo, se ha vuelto común, aunque no siempre apropiado, hablar de interferencia cuando se está considerando la superposición de solamente unas pocas ondas y difracción cuando se está tratando un gran número de ondas. Aún así, nos referimos a la interferencia de haces múltiples en un contexto y a la difracción por una red en otro.

Se debe enfatizar que los instrumentos ópticos utilizan sólo una porción del frente de onda incidente completo. Los efectos de difracción tienen por lo tanto gran significado en el entendimiento detallado de dispositivos que contienen lentes, diafragmas, rendijas, espejos, etc. Si todos los defectos en sistema de lentes fueran eliminados, la nitidez final de la imagen estaría limitada por la difracción.

Por otro lado cuando nos remitimos al principio de Huygens, de acuerdo a éste, cada punto en el frente de onda se puede visualizar como una fuente de onditas esféricas secundarias.

El progreso del frente de ondas o de cualquier porción de ella a través del espacio presumiblemente se puede determinar. En cualquier momento particular, la forma del frente de onda se supone que es la envolvente de las onditas secundarias. La técnica, sin embargo, ignora la mayoría de las onditas secundarias, reteniendo sólo la porción común con la envolvente. Como resultado de esta deficiencia, el principio de Huygens no puede explicar el proceso de difracción. Lo que es en efecto el cao que surge a cada momento.

Las ondas de sonidos( por ej.ν=500Hz, λ=68cm) se <<doblan>> fácilmente alrededor de objetos grandes como los postes de teléfono y los arboles, los cuales por el contrario forman sombras muy definidas cuando se iluminan con luz. Sin embargo, el principio de Huygens es independiente de cualquier consideración de longitud de onda y predecirá las mismas configuraciones de onda en ambas situaciones.

La dificultad fue resuelta por

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