difraccion de la luz

Capítulo 4
Rejillas de difracción.
4.1 Introducción.
En este capítulo se estudiarán las rejillas de difracción así como se mencionará el papel que
juega dentro de la óptica, también se muestra una imagen correspondiente de una rejilla de
difracción, posteriormente se analizará el fenómeno de difracción, su definición y sus
características, en el último sub capitulo se mostrará el patrón dedifracción de tres rejillas
con diferentes frecuencias, las cuales son iluminadas con las longitudes de onda de 633 nm,
532 y 457 nm así como se analizará la separación de los órdenes difractados.
4.2 Definición de rejillas de difracción.
La rejilla de difracción, es un elemento difractivo útil para analizar fuentes luminosas, y está
compuesto de un gran número de de rendijas paralelasigualmente espaciadas. Una rejilla de
difracción es solamente una pantalla que difracta la luz por medio de una gran cantidad de
rendijas paralelas equidistantes. Podemos estudiar las rejillas de difracción aplicando la
integral de Kirchhoff directamente y obtener todas sus propiedades. Sin embargo se puede
obtener más visión física del problema si comenzamos desde los principios elementales.
Lasprimeras rejillas de difracción se fabricaban con hebras de alambre. Sus efectos parecían
a lo que se puede apreciar cuando se ve una tela a través de una pluma cercana al ojo. Las
mejores rejillas tienen una gran cantidad de líneas o ranuras finas, sobre superficies de vidrio
o metal. [1]
En la óptica, la rejilla de difracción es un componente óptico con un patrón regular, que
divide la luzen varias partes que viajan en diversas direcciones para posteriormente
interferir en un punto. Con un patrón fino de líneas negras se forma una rejilla simple de
baja frecuencia.

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Los principios de las rejillas de difracción fueron descubiertos por James Gregory. La
primera rejilla de difracción artificial fue hecha alrededor de 1785 por el inventor David
Rittenhouse. [1]

Figura4.1 Imagen de una rejilla de difracción.
4.2.1 Difracción.
La difracción es un fenómeno que se produce cuando un frente de onda queda cortado
por un obstáculo o una abertura que se interpone en su camino. La difracción también
consiste en que una onda puede rodear un obstáculo o propagarse a través de una pequeña
abertura. Aunque este fenómeno es general, su magnitud depende de la relación queexiste entre la longitud de onda y el tamaño del obstáculo o abertura como puede
observarse en la figura 4.2.
Es por ello un fenómeno observable en el mundo de las ondas mecánicas y
electromagnéticas. Además también surge cuando en un frente de onda, que se propaga
sin perturbación, se produce en alguna región una variación en amplitud o en la fase
respecto al resto de la onda, por otraparte, si en lugar de utilizar luz monocromática se
emplea luz blanca, se produce dispersión cromática y las franjas aparecen coloreadas. [1]

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Figura 4.2 Imagen de difracción a través de una abertura pequeña.
Así pues, podemos concluir inicialmente manifestando que los fenómenos de difracción
son consecuencia natural del carácter ondulatorio de la luz.
La difracción también se puedeconsiderar como un fenómeno característico de las ondas
(y de las partículas cuando manifiestan su carácter ondulatorio) que se da siempre que el
frente de onda se encuentra un obstáculo en sus propagación. Este fenómeno se
manifiesta claramente cuando las dimensiones del obstáculo se acercan a las de la
longitud de onda de la perturbación como se muestra en la figura 4.3 (a, b). La difracción
sepuede entender fácilmente a partir del principio de Huygens, en el que se considera
que cada punto del frente de ondas se puede tratar como un emisor puntual. La
modificación del frente de ondas dependerá de los puntos del espacio donde la
interferencia de las distintas ondas (todas de la misma frecuencia) sea constructiva o
destructiva como se puede mostrar en la figura 4.3 (c).
De esta...