Difraccion de ondas

Si un chorro de partículas atraviesa una abertura, unas partículas pasarán y otras no, pero las que lo hagan continuarán en línea recta. La parte del chorro que atraviesa la abertura reproduce exactamente la forma de ésta. En las ondas, la situación es muy distinta, tal como podemos deducir a partir del principio de Huygens. Cada punto de la abertura es como si emitiera una onda, y la onda final es la suma de todas ellas. A dicho fenómeno se le denomina difracción.

La difracción es el cambio de forma que se produce en una onda cuando ésta atraviesa una zona estrecha.

La difracción es tanto más importante cuanto mayor sea la longitud de onda comparada con la dimensión típica de la abertura.

Es relativamente difícil calcular las amplitudes de las ondas finales en la difracción. Aquí daremos simplemente los resultados más importantes. En la difracción por la rendija se producen franjas claras y oscuras, paralelas a la rendija. En la ilustración se representa la intensidad de una onda difractada por una rendija, en la dirección perpendicular a las franjas. La intensidad es nula para los puntos cuyos ángulos correspondientes, θ, con respecto a la dirección de incidencia, verifican:

siendo a la anchura de la rendija.

La difracción en una abertura circular produce discos claros y oscuros, concéntricos con la abertura. El ángulo correspondiente al primer disco oscuro es igual a

en donde d es el diámetro de la abertura. La difracción limita el poder de resolución de los instrumentos ópticos, estableciendo el ángulo mínimo que éstos pueden distinguir. La expresión anterior es muy importante, pues nos da precisamente el poder de resolución de la mayoría de los instrumentos ópticos.

La difusión es el cambio en la forma de una onda cuando ella choca con un obstáculo pequeño. Este fenómeno posee muchas características comunes con la difracción.