difraccion e interferencia

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

Principo de Huygens:

Cito el liro :

Cada punto de un frente de onda primario sirve como foco de ondas elementales secundarias que avanzan de una velocidad y frecuencia igual a las de la onda primaria. El frente de onda primario al cabo de un cierto tiempo es la envolvente de estas ondas elementales

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

Please, cuéntamelo con tus palabras...

[reti]

Re: difraccion e interferencia

Todas las preguntas que planteas son las mismas que se hicieron historicamente el Huygen y compañina cuando empezaron a estudiar esto de la propagacion de las ondas. No es algo que sea facil de entender aunque cuando le pillas el truco puedes incluso a llegar a creerte eso de que lo entiendes.

Las ondas son cosas que responde o son las soluciones de ciertas ecuaciones que se llaman ecuaciones de ondas. En principio la cosa no ofrece complicacion,uno llega soluciona las ecuaciones y listo. Pero en la epoca de Huygen no podian hacer esto por la sencilla razon de que no tenian ni conocian el aparato matematico necesario para ello. Ademas, habia problemas como este que nos ocupa, el de la difracion por obtaculos, rendija y demas que no se dejaban manejar bien desde el punto de vista matematico.

Al Huygen se le ocurrio la feliz idea de que "el frente de ondas" (la forma en la que se propaga la onda) se podia obtener simplemente sumando ondas individuales y esfericas que partian de los puntos de dicho frente.

Si te das cuenta es un gran logro esa idea porque ahora una ecuacion muy complicada de solucionar puedes resorverla simplemenete sumando ondas esfericas en los puntos del frente.

1) La onda viene con una forma de raya paralelas y luego la dibujan como semi circulos, porque ocurre esto? tengo que conocer el porque de esto? o tengo que asumir que es asi y listo?

Es lo que suuspo Huygen que podia hacerse para ver como va cambiando el frente de ondas. Esas ondas esfericas o circulares se dibujan como si existieran solas pero en realidad no existen individualmente sino como suma. Su suma es el frente de ondas paralelo que sigue la onda. (Esto me recuerda cierta conversacion reciente con "pod").

2) como se forma el patron de difraccion? si aca tengo una sola onda , o sea singular , dicha onda no tiene ninguna otra onda con la cual pueda sumarse, esta SOLA por ende ella sola choca contra la pantalla y aparece magicamente ese patron de difraccion.....como hizo para aparecer ese patron? Insisto en que yo veo que aca tengo una sola onda y por 2 razones no puedo hablar de que la misma va a chocar o superponerse o sumar con otra : (a) porque es UNA onda sola (en singular) y (b) porque si hablo de chocar, sumar o superponerse estaria entrando en lo que es interferencia y por ende el patron formado se llamaria patron de interferencia y esto NO es lo que yo quiero entender, lo que yo quiero entender es como se forma el "patron de difraccion" ( o sea con UNA sola onda y sin Choques/sumas/superposicion de ondas por las razones (a) y (b) )

Se puede decir, sin pecar de pretencioso, que la naturaleza intrinseca de una onda es la de interferir con sigo misma. Esto tiene su origen en esa genial idea de Huygen de descomponer la propia onda en suma de otras ondas. No necesitas dos ondas para producir interferencias porque una sola onda ya tiene "dentro" todas las ondas que desees para producir interferencias.

Esto de la foto es el patron de interferencia que produce una onda cuando pasa por un orificio pequeño:

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

ojala pudiera.....

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

En serio, Laura, inténtalo. No lo digo con intención de molestarte, sino porque veo que es ahí dónde reside el corazón de tu dificultad. Mírate con calma el principio de Huygens (antes debes entender bien el concepto de frente de ondas).

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

Ya se que lo haces con buenas intenciones pero no logro entender....es como que lo da como sabido o como si fuera una definicion

...."[FONT=sans-serif]todo punto de un frente de onda inicial puede considerarse como una fuente de ondas esféricas secundarias que se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de onda que el frente de onda del que proceden."

[/FONT][FONT=sans-serif]Ya usa la palabra esferica en la definicion... o sea no se como explicar la razon por la cual un frente de onda con rayas paralelas como habiamos visto antes chocha contra un obstaculo y se transforma en un onda puntual donde salen ondas con esa forma de semi circulos. Se que ocurre esto y se que la justificacion es : Por el principio de Huygens. Sin embargo a pesar de saber la respuesta el problema es que no entiendo porque razon esto es asi

Reti gracias por la explicacion pero lamentablemente no logre sacarme la duda.....y con respecto a lo que mencionas de que una onda interfiere consigo misma entiendo menos aun....no entiendo como una onda puede interferir consigo misma si al definiciona de intererencia involucra 2 o mas ondas. y ademas si hablamos de interferencia hablamos de patron de interferencia , mi duda es el origen del patron de difraccion, no el origen de un patron de interferencia

[/FONT]

[Breogan]

Re: difraccion e interferencia

Hola:

Creo que te tienen un poco confundida los títulos de los temas. La difracción tanto como la refracción y la reflexión son fenómenos ópticos que son independientes de la interferencia, pero que pueden dar lugar a ella.

Empecemos con la interferencia, este fenómeno sucede cuando dos o mas ondas se encuentran en la misma región del espacio, y la onda resultante, en esa región, es la suma de la contribución de cada onda, esto es independiente de como se genero cada onda. La interferencia puede dar lugar o no a patrones geométricos de interferencia, la existencia de estos dependerá de las características de ambas ondas (frecuencias, longitudes de onda, y fases) y geométricos, en la región donde se evalúa la interferencia.

En los experimentos de interferencia que estas estudiando se utiliza una única fuente de ondas y se divide la onda en dos ondas que siguen caminos de distinta longitud para llegar al mismo punto. Por que se usa una sola fuente? para asegurarse que la frecuencia (o el espectro de frecuencias si es policromatica), y la fase sean iguales para las dos ondas cuando se separen.

Como se obtiene la diferencia de camino para las dos ondas a partir de una sola? Por alguno de los efectos ópticos antes mencionado, difracción, refracción o reflexión.

P.e.: cuando te dicen patrón de difracción simplificadamente lo que te están diciendo es, patrón de interferencia entre dos ondas, donde la diferencia de caminos ente las dos ondas que interfieren se produce por el fenómeno óptico de difracción.

En el caso de la película delgada, la interferencia se lograba por la diferencia de caminos debidos a la refracción y/o reflexión (según corresponda) de las ondas.

En los dos casos el fenómeno de interferencia es el mismo, cambia como se separan y obtienen los dos caminos para las dos ondas.

Entendido esto, podes seguir estudiando el mecanismo de la difracción mas allá de la interferencia.

Espero se entienda

Suerte

[ulisessilva]

Re: difraccion e interferencia

me parece muy buen la pagina

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

No se si lo entendi del todo pero creo que me hiciste ver algo que jamas se me hubiera cruzado pensar aunque aun no lo logre enteder bien.

La interferencia ya la comprendo bien! e involucra 2 o mas ondas que se superponen.

Cuando se forma un patron de difraccion.....el mismo se forma gracias a una interferencia? Esto me parece poco apropiado porque si fuera asi porque no se llama entonces patron de interferencia....

Si se llama patron de difraccion yo esperaba que el mismo se forma sin la existencia de la interferencia, pero esto no es asi?

Creo que me queres decir que el patron de difraccion se forma a causa de una interferencia....a pesar de que se llama patron de difraccion....pero entonces cuales son las 2 ondas que estan interfiriendo? SI en la diraccion hay una sola onda...no tiene con quien chocar para sumarse o superponerse

- - - Actualizado - - -

COn esto que me decis no logro diferenciar un patron de intererencia de uno de difraccion. En el experimento de Young habla de patron de interferencia. Y creo que es asi porque hay 2 rendijas por ende 2 ondas que pueden superponerse e interferir. Y dice patron de interferencia mas alla de que ambas ondas surgen gracias a la difraccion...

En el caso que planteo yo tengo una sola rendija por ende una sola onda con lo cual no tiene con quien interferir y por ende no puede existir la interferencia (que esta bien que asi sea porque lo que va a aparecer es un patron de difraccion, no uno de intererencia ) . Entonces no comprendo como se forma el patron de difraccion

[braian]

Re: difraccion e interferencia

es un pocoo complejo pero es de gran ayuda

[Breogan]

Re: difraccion e interferencia

Hola:

No se si lo entendi del todo pero creo que me hiciste ver algo que jamas se me hubiera cruzado pensar aunque aun no lo logre enteder bien.

La interferencia ya la comprendo bien! e involucra 2 o mas ondas que se superponen.

Cuando se forma un patron de difraccion.....el mismo se forma gracias a una interferencia? Esto me parece poco apropiado porque si fuera asi porque no se llama entonces patron de interferencia....

Correcto, el patrón se debe a interferencia; los físicos suelen ser puntillosos pero también humanos, no dejan de seguir la ley del menor esfuerzo (espero no se ofenda nadie), es como dije en el post anterior en vez de usar un nombre descriptivo completo, y muy largo de por si, decidieron usar el nombre simple de patrón de difracción, que incluye el fenomeno en estudio "la difraccion", dando el resto por sobre entendido.

Si se llama patron de difraccion yo esperaba que el mismo se forma sin la existencia de la interferencia, pero esto no es asi?

Creo que me queres decir que el patron de difraccion se forma a causa de una interferencia....a pesar de que se llama patron de difraccion....pero entonces cuales son las 2 ondas que estan interfiriendo? SI en la diraccion hay una sola onda...no tiene con quien chocar para sumarse o superponerse

Correcto a la 1º afirmación .
Cuando estudies el principio de Huygens vas a entender que cada punto de un objeto sobre el que incide una onda actúa como fuente de una onda esterica con igual frecuencia que la incidente, de esa forma se producen las distintas ondas que despues van a interferir.

- - - Actualizado - - -

COn esto que me decis no logro diferencias un patron de intererencia de una de difraccion. En el experimento de Young habla de patron de interferencia. Y creo que es asi porque hay 2 rendijas por ennde 2 ondas que pueden superponerse e interferir.

En este caso también tenes una sola onda que choca con una placa que tiene dos ranuras, esto se hace así por lo antes dicho, para que las ondas que van a salir del otro lado de las ranuras estén sincronizadas en frecuencia y en fase.
En cada ranura se produce por el fenómeno de difracción una onda cilíndrica que interferirá con la onda de la otra ranura.

En el caso que planteo yo tengo una sola rendija por ende una sola onda con lo cual no tiene con quien interferir y por ende no puede existir la interferencia (que esta bien que asi sea porque lo que va a aparecer es un patron de difraccion, no uno de intererencia ) . Entonces no comprendo como se forma el patron de difraccion

En el caso de una sola ranura cada borde de la ranura funciona, por difracción como una nueva fuente de ondas, y si la ranura es suficientemente ancha para la longitud de onda de la onda incidente habrá una interferencia entre las ondas difractadas por ambos bordes.

Resumiendo: todo funciona como te dije en mi post anterior y que vos entendiste bastante bien. Ahora abocate a entender difracción y Huygens, para entender como se forman las distintas ondas que necesitas para que haya interferencia y des pues si tenes dudas vemos.

Suerte

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

Bueno....me centrare en Huygens ya que todas mis dudas parece que terminan ahi....

Igual me cuesta entender todo lo que decis, lo bueno es que entendi que un patron de difraccion se forma a causa de una interferencia.

Lo que no logro todavia ver es la diferencia entre un patron de difraccion y uno de interferencia
En Young se le dice patron de interferencia a pesar de que las ondas hayan sido obtenidas a causa de una difraccion.

Y en el otro caso de una sola rendija se le dice patron de difraccion..... la unica diferencia que veo es que en un caso tengo 1 sola onda y el otro tengo 2 ondas. La cantidad de rendijas es la que determinara si se llama patron de difraccion o patron de interferencia? NO encuentro otra diferencia.....

E insisto que cuando hay una sola onda sigo sin comprender como puede interferir una onda que no interfiere con ninguna otra porque esta sola....

La definicion de interferencia requiere 2 o mas ondas. Y luego decimos que una onda sola interfiere....como que veo una contradiccion.... Ademas para que utilizo young 2 rendijas si me decis que con una sola rendija alcanza porque una sola onda por alguna razon que aun desconozco (seguramente la respuesta es Huygens ) puede interferir sola?

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

En Young se le dice patron de interferencia a pesar de que las ondas hayan sido obtenidas a causa de una difraccion.

La experiencia de Young es una experiencia de difracción. Como bien te ha dicho Breogán, eso implica *también* una interferencia. Los libros suelen destacar esta última porque es una prueba muuuuy sólida de que la luz es una onda.


No repetiré eso de que deberías manejarte bien con el principio de...

[Breogan]

Re: difraccion e interferencia

Hola:

Si lees bien los posts anteriores queda claro que no hay interferencia ni patrón alguno con una sola onda.
En el post anterior te aclaro que con una sola ranura, y bajo ciertas condiciones, aproximadamente se puede decir que también hay dos ondas

En el caso de una sola ranura cada borde de la ranura funciona, por difracción como una nueva fuente de ondas, y si la ranura es suficientemente ancha para la longitud de onda de la onda incidente habrá una interferencia entre las ondas difractadas por ambos bordes.

Suerte

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

entiendo pero no entiendo eso que decis jaja

es "como si" pero en realidad no . Asi que hay 1 sola onda por ende no tiene con quien chocar por ende no puede interferir por ende no aparece el patron de difraccion.

Pero me decis que a pesar de haber 1 sola onda " es como si" cada borde de la rendija seria como una fuente de onda entonces en realidad tengo 2 ondas y entonces interfieren......

Entonces porque en young no se uso una sola rendija si total seria "como si" fueran 2 ondas y por ende interfieren y se podria formar el patron de interferencia.

Pero esto no seria posible porque la interferencia involucra 2 ondas y no una que "Podria ser 2 " , siempre llego a contradicciones asi que sigo muy perdida....

Seguire leyendo Huygens aunque ya estoy pensando que esto debe ser algo que sobrepasa mi capacidad de comprenderlo es todo muy confuso....