INTERFERENCIA Y DIFRACCION 1 OBJETIVOS 1 Saber qu

INTERFERENCIA Y DIFRACCION 1

OBJETIVOS 1. Saber qué es la interferencia. 2. Conocer los fenómenos de interferencia en algunos casos particulares. 3. Saber qué es la difracción. 4. Conocer los fenómenos de difracción en algunos casos particulares. INTERFERENCIA Y DIFRACCION 2

INDICE 1. Introducción. 2. Interferencia. 3. Teoría general. Coherencia. 4. Interferencia por división de frente de ondas. Experimento de Young. 5. Interferencia por N fuentes puntuales. 3. Difracción. 4. Difracción de Fraunhofer. 5. Difracción por una rendija larga y estrecha. 6. Redes de difracción. 7. Difracción por una abertura circular. INTERFERENCIA Y DIFRACCION 3

Introducción La interferencia y la difracción son fenómenos que ponen de manifiesto las propiedades ondulatorias de los campos electromagnéticos. No son fenómenos exclusivos de las ondas electromagnéticas, sino que se dan en cualquier tipo de ondas. INTERFERENCIA Y DIFRACCION 4

Interferencia: Coherencia La interferencia es la combinación por superposición de dos o más ondas en un punto del espacio. Al superponer dos ondas armónicas planas, linealmente polarizadas, de la misma frecuencia y longitud de onda propagándose en el vacío, la irradiancia total es la suma de las irradiancias de las dos ondas más un término de interferencia que depende de la diferencia de fase entre ellas. Condición de coherencia: Para que el patrón de interferencia sea estable, esta diferencia de fase debe ser constante en el tiempo en cada punto del espacio. INTERFERENCIA Y DIFRACCION 5

Experimento de Young Cuando una onda llega a un pared con dos rendijas iguales separadas una distancia d, cada rendija actúa como una nueva fuente de ondas, emitiendo ambas fuentes coherentemente. d L En la pantalla, cuando L>>d: Máximos: Mínimos: Actividades: Problemas 2 y 5 y simulación INTERFERENCIA Y DIFRACCION 6

Interferencia por N fuentes puntuales Cuando una onda llega a un pared con N rendijas iguales separadas una distancia d, cada rendija actúa como una nueva fuente de ondas que emiten coherentemente. En la pantalla, cuando L>>d: Máximos principales: Mínimos: Actividades: simulación INTERFERENCIA Y DIFRACCION 7

Difracción de Fraunhofer Difracción: desviación que sufren las ondas alrededor de bordes y esquinas cuando una porción del frente de ondas se ve interrumpida por un obstáculo. Difracción de Fraunhofer: se refiere al patrón de difracción observado a distancias grandes del objeto difractor. INTERFERENCIA Y DIFRACCION 8

Difracción por una rendija larga y estrecha Rendija de anchura a (del orden de la longitud de onda): equivale a un conjunto de N (muy grande) fuentes puntuales emitiendo coherentemente: Mínimos: Actividades: Simulación INTERFERENCIA Y DIFRACCION 9

Redes de difracción Si disponemos paralelamente N rendijas de anchura a, separadas una distancia d>a, emitiendo coherentemente, el patrón que obtenemos es una combinación del patrón de difracción de una rendija y el de interferencia de N rendijas: La figura de interferencia se encuentra modulada por la de difracción. Máximos de interferencia: Ceros de difracción: Actividades: Problema 7 y simulación INTERFERENCIA Y DIFRACCION 10

Difracción por una abertura circular Su importancia radica en que la mayor parte de los instrumentos ópticos poseen elementos de sección circular. Impone un límite a la calidad de formación de imágenes por instrumentos ópticos. El patrón de difracción se compone de un disco central brillante (disco de Airy) rodeado de anillos oscuros y claros alternativamente. INTERFERENCIA Y DIFRACCION 11