Preguntas:

24.1. Deje el ancho de la abertura fija y experimentar con la longitud de onda. Describa lo que ve.

Usted debe haber notado que para una longitud de onda larga la apertura básicamente se convierte en una fuente puntual de ondas. Las olas en el otro lado de la abertura se mueven hacia afuera en todas las direcciones. Pero cuando la longitud de onda es mucho menor que la apertura las ondas no se doblan mucho y parecen ser más como onda plana orientadas con la misma dirección.

24.2. La Luz, que posee pequeñas longitudes de onda, pasa a través de una puerta sin doblarse porque el ancho de puerta es mucho mayor que la longitud de onda. El sonido, sin embargo, es una onda con longitudes de onda cercanas al tamaño de la abertura de una puerta. Explicar por qué podemos escuchar ruido a través de una puerta a otra habitación a pesar de que la fuente (una persona, radio, TV., Etc.) no está en nuestra línea de visión directa.

24.3. Todos los instrumentos ópticos (telescopios, microscopios, incluso radiotelescopios que se parecen más a las ondas de radio que a las ondas de luz) tienen apertura que permiten el ingreso de luz. Esto significa que la difracción será un problema para un instrumento con determinadas longitudes de ondas. Si desea reducir los efectos de la difracción de un instrumento en particular, ¿le convendría intentar usar longitudes de ondas largas o cortas? (Sugerencia: Los microscopios electrónicos puede proporcionar mucho mayor aumento porque las ondas de electrones pueden ser mucho más pequeñas que la luz.)

24.4. Reiniciar la simulación y dejar la longitud de onda fija mientras se cambia el tamaño de la abertura. Describe lo que ves. ¿Cómo afecta el tamaño de la abertura al patrón de difracción?

La difracción también puede ser explicada como un tipo de interferencia que resulta de una diferencia de paso de múltiples fuentes. Vuelva a la simulación cubeta generadora de ondas con dos fuentes (simulación 11) las ondas de la fuente de la izquierda deben recorrer un camino más largo para llegar a un punto en la parte superior derecha de la simulación que las ondas de la fuente a la derecha. Esta diferencia de paso cambia dependiendo de lo lejos a la derecha miramos lo que resulta en puntos de interferencia destructiva y constructiva a lo largo de la parte superior. Para una sola abertura en lugar de dos fuentes separadas podemos imaginar una fila de muchas fuentes que llenan la única abertura. Una vez más habrá una diferencia de paso de las diferentes fuentes, pero el patrón se verá diferente porque ahora hay muchas fuentes alineados uno junto al otro.

La fórmula para la ubicación de la interferencia destructiva en el caso difracción para una rendija simple está dada por sin θ_oscuro = mλ /a donde a es el tamaño de la abertura y m = 0, ±1, ±2, ±3 ... y θ es el ángulo a cada mancha oscura sucesiva, marcada con el número m.

24.5. Para la luz 600 nm y una apertura de 0,01 mm, ¿cuál es el ángulo (en radianes) para el primer mínimo?

24.6 Para la pregunta anterior, a qué distancia debería estar la pantalla a fin de tener una separación de 2 mm entre el máximo central (θ = 0 y el primer mínimo?

24.7. La luz roja tiene una longitud de onda mayor que la luz verde. ¿Qué color se inclina doble cuando atraviesa una pequeña abertura, rojo o verde?

24.8. ¿Cuál sería el resultado de la brillante luz blanca a través de una pequeña abertura?