Difraccion_e_interferencia

DIFRACCION E INTERFERENCIA
Isaac Newton es conocido por sus importantes logros en el campo de la mecánica: las
leyes del movimiento y la ley de gravitación universal, sin embargo, no todo su trabajo
se centró en ello.
Newton imaginó la luz como un haz de partículas materiales muy diminutas. Con base
a este modelo Newton pudo explicar la reflexión como el rebote de las partículas en
unasuperficie, y también pudo explicar la refracción como una consecuencia de
fuerzas de deflexión que la superficie ejercía en las partículas luminosas. En los siglos
XVIII y XIX este modelo corpuscular cedió el paso a un modelo ondulatorio de la luz
porque las ondas podían no sólo explicar la reflexión y la refracción, sino todo lo que
se sabía en aquella época acerca de la luz.
Principio de Huygens.
Afinales del siglo XVII un matemático y científico holandés, Christian Huygens,
propuso una idea muy interesante acerca de las ondas. Huygens afirmaba que las
ondas de luz que se propagan a partir de una lente puntual se pueden considerar
como la superposición de diminutas ondulaciones secundarias, y que cada uno de los
puntos de un frente de onda cualquiera se puede considerar como una nueva fuentepuntual de ondas secundarias. En otras palabras, los frentes de onda se componen de
frentes de onda más pequeños. Esta idea se conoce como principio de Huygens.

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Estos dibujos fueron tomados del libro
Tratado de la luz, de Huygens. La luz
que emite A se expande en frente de
ondas, cada uno de los puntos
(derecha) se comporta como si fuese
una nueve fuente de ondas. Lasondulaciones secundarias que se
inician en b, b, b ,b, formasn un nuevo
frente de ondas (d, d, d, d); las
ondulaciones secundarias que se
inician en d, d, d, d forman oto nuevo

frente de ondas (DCEF).

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En la siguiente figura observa el frente de
onda esférico. Cada uno de los puntos del
frente de onda AA’ es la fuente de una
nueva ondulación que se propaga
esféricamente a partir de esepunto. En la
figura se muestran sólo unas pocas
ondulaciones de un número infinito. El
nuevo frente de ondas BB’ se puede
considerar como una superficie lisa que
engloba
el
número
infinito
de
ondulaciones superpuestas que se originan en AA’ unos instantes atrás.
A medida que el frente de onda se extiende, se hace menos curvo. A una gran
distancia de la fuente original, el frente de onda pareceformar un plano. Un buen
ejemplo de éste fenómeno son las ondas planas que nos llegan del Sol. En la
siguiente figura se muestra una construcción de ondulaciones de Huygens para ondas
planas.

Hernán Verdugo Fabiani
Profesor de Matemática y Física
www.hverdugo.cl

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La siguiente figura ilustra las leyes de la reflexión y de la refracción en términos del
principio de Huygens.

Difracción.
Todadesviación de una onda que no se deba a la reflexión o a la refracción se conoce
como difracción.

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Cuando la luz pasa por una abertura que es grande en comparación con la longitud de
onda de la luz, proyecta una sombra bien definida. Cuando la luz ataviesa una
abertura pequeña, como un corte hecho en un material opaco con una cuchilla muy
afilada (hoja de afeitar, porejemplo), proyecta una sombra borrosa porque la luz se
abre en abanico. La ranura delgada difracta la luz.

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La difracción no se limita a la desviación de la luz que atraviesa ranuras estrechas u
otras aberturas. En toda sombra ocurre difracción en alguna medida. Cuando se
examina de cerca, aun la sombra más nítida tiene bordes borrosos. Cuando la luz es
de un solo color, la difracción puedecrear franjas de difracción en el borde de una
sombra. Con luz blanca, las franjas se confunden y crean una zona borrosa en el
borde de la sombra.
El grado de difracción depende del tamaño de la longitud de onda en comparación con
las dimensiones de la obstrucción que proyecta la sombra. Cuanto más larga es la
onda en relación con la obstrucción, mayor es la difracción. Las ondas largas llenan...