Otras carreras difraccion e interferencia

[LauraLopez]

La verdad que lei difraccion y se me mezcla con interferencia ...... en el libro me habla de patron de difraccion y dicho patron consiste en franjas brillates y oscuras! pero esto era el patron de interferencia!! entonces me da a pensar que interferencia y difraccion son lo mismo!, en realidad no lo mismo pero 2 conceptos muy relacionados entre si.

O sea la interferencia tengo claro lo que es (creo) seria cuando 2 ondas se superponen y segun con el desfasaje que lo hagan las mismas interferiran de una forma u otra, o sea aumentaran su intensidad o la disminuiran o hasta se podran cancelar entre si, esto llevado a una pantalla es lo que provoca las franjas brillantes y oscuras no?


Luego la difraccion , por lo que entendi es cuando la luz pasa por una rendija se dice que la misma se "difracta" . O sea tengo una luz que la hago pasar por una rendija entonces la misma se "difracta" y al llegar a una pantalla produce un patron de difraccion que es igual o muy similar a un patron de interferencia , o sea franjas brillantes y oscuras.

A simple vista la diferencia que veo entre ambos conceptos es que la difraccion se forma dicho patron con 1 sola fuente de luz y en cambio en la interferencia hay 2 fuentes de luz.... es esta la diferencia? Me resulta extraño igual que con 1 sola luz se pueda producir un patron de brillantes y oscuras, o sea se produce sin superposiciones de ondas no? porque si asi fuera se llamaria interferencia, ademas hay 1 sola onda por ende no puede haber superposicion de ondas....

Alguien me ayuda a aclarar estos 2 conceptos? y poder diferenciarlos mejor? en definitiva cuando estudie young por ejemplo me parece que ocurrian ambas cosas la luz se difracta ( que no se bien que es esto creo que seria algo como que "pasa" por la rendija ) y luego ambas ondas de luz interferian y formaban e patron de interferencia en este caso

Bueno espero alguna ayuda para poder entender bien estos 2 conceptos, en especial el de difraccion

Ademas no entiendo bien como dibujan los fuentes de ondas en los libros, no deberian de tener que dibujar una linea recta? o sea un rayo de luz? o las fuentes de onda se dibujan como muchos rayos de luz? si es asi igual me parece raro porque en la practica si yo apunto con un laser (que es una fuente de luz ) veo una sola linea recta , o sea un solo rayo de luz, no veo que salen infinitos rayos de luz desde el laser apuntando para todos lados, sino que es uno solo apuntando justo donde yo diga...

gracias

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

Suele llamarse difracción a la parte referida al cambio en el frente de onda por el choque con un obstáculo, pero ciertamente el fenómeno va acompañado de interferencias. Por eso los patrones de difracción son muy parecidos, cuando no idénticos, a los de interferencia.

Hablas de interferencia de dos ondas. Nada impide que sean muchas más las que interfieran. En los libros suele hablarse de dos por no asustar a los alumnos...

La difracción no es sólo con una rendija. También un pelo causa difracción (y muy bonita, por cierto). Un peine también lo hace... Y el borde de un folio... En general se trata de que la onda choque con un obstáculo.

La verdadera esencia de la difracción es que es un fenómeno absolutamente ondulatorio, que exige pensar en frentes de onda y que revela que la imagen de rayos es muy pobre. Como te comenté en otro hilo, cuando ves oleaje en la playa no hay rayos por ningún sitio, y resulta de lo más natural cuando una ola se encuentra con una roca y la rodea, cambiando su forma (la de la ola). Ése es un ejemplo básico de difracción.

Por cierto, te recomiendo que lo conectes con el principio de Huygens. Si lo haces con el de Huygens-Fresnel mejor aún.

Respecto de la luz: es una onda! los rayos son una representación tan mala como en el caso de la playa. En definitiva, aunque los poetas digan cosas del estilo de "los rayos del sol en tu cabello" en realidad deberían decir "los frentes de onda de luz solar que se reflejan en tu cabello".

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

Antes que nada veo que me hablas mucho de frentes de onda en lugar de rayos, a que te referis con frentes de onda entonces? nose si tengo bien claro que es un frente de onda....

En lugar de decir un rayo de luz dire un frente de onda...Tengo un frente de onda que impacta sobre algun objeto y entonces lo que ocurre es que el frente de onda cambia, esto es lo que se conoce como difraccion es asi?

Lo que no entiendo es como se puede formar un patron de difraccion.... o sea tengo una fuente de luz la hago chocar con un obstaculo y sobre una pantalla se formara un patron de difraccion. La diferencia esta en que el mismo se logra con una sola fuente de luz? a diferencia de la interferencia que se requieren 2 o mas?

NO me queda claro como se puden forma franjas brillantes u oscuras sin haber choques entre ondas como ocurria en la interferencia.

Con respecto a los frentes de onda, cuando choca con un obstaculo como cambia el frente de onda? por ejemplo una ola de mar como es su frente de onda? y al chocar con una piedra a que otra forma geometrica cambio su frente de onda?

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

Los frentes de onda son superficies imaginarias (en un caso 3D, líneas en uno 2D) que conectan a puntos que están en el mismo estado de vibración.

Por ejemplo, en las olas en un líquido, un estado de vibración es "estar en lo más alto"; si unes mentalmente esos puntos tendremos una línea. En realidad, es lo que capta nuestro cerebro cuando vemos imágenes de oleaje. Por ejemplo, en esta fotografía reconocerás fácilmente unos cuantos frentes de onda del tsunami de Japón subiendo por el río Naka arriba: http://static.onemansblog.com/wp-con...Japan-2011.jpg

El principio de Huygens proporciona cómo se propagan los frentes de onda: cada punto de un frente de onda actúa como emisor de ondas secundarias que al superponerse dan lugar a las nuevas posiciones del frente de onda. Aquí tienes un ejemplo de dibujo que ilustra el uso del principio: http://www.ukm.my/rahim/Seismic%20Re...s/image025.jpg. Aquí tienes otro (por cierto, también muestra la difracción causada por una sola rendija): http://www.lems.brown.edu/~leymarie/...igHuygens2.jpg

Al chocar una onda contra un obstáculo parte del frente de onda original desaparecerá y los nuevos frentes resultarán de superponer las ondas procedentes de los puntos del frente original "supervivientes". Un ejemplo bonito de difracción es esta fotografía: http://johnvagabondscience.files.wor...iffraction.jpg

Dices que no entiendes cómo puede haber patrones de difracción: la razón está en que la superposición de la que habla el principio de Huygens es una auténtica suma de ondas, tales que algunas se refuerzan y otras se debilitan.

Con respecto a la difracción por un obstáculo semejante al choque de una ola contra una roca (o un haz láser contra un pelo) el cambio en el frente de ondas es semejante al que aparece en la parte inferior derecha de esta imagen (te recomiendo que también aprecies las otras dos): http://www.bbc.co.uk/bitesize/higher...ges/waves5.gif

[sater]

Re: difraccion e interferencia

En definitiva, aunque los poetas digan cosas del estilo de "los rayos del sol en tu cabello" en realidad deberían decir "los frentes de onda de luz solar que se reflejan en tu cabello".

jajajaja así la poesía ganaría la verdad, jaja

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

Creo que no me estoy explicando bien mis dudas porque sigo con las mismas dudas, a pesar de que creo que entendi lo que me decis.

Tengo una onda...la misma choca contra un obstaculo y entonces se difracta, esto que significa? creo que significa que ahora tenog que considerar ese agujero como si fuera una fuente de luz. Y aca mi gran problema de como visualizar una fuente de luz, para mi una fuente de luz es una linea recta como ser un laser pero bueno nose y no logro comprender porque razon esto no tiene que ser asi...Sino que tengo que pensar que ahora tengo rayos saliendo de ese agujero y que los rayos apuntan para todas direcciones, esto es asi?
Luego eso rayos avanzan y chocan conta la pantalla y "magicamente" digo magicamente porque esto es lo que no comprendo aparece algo que se llama patron de difraccion

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

Es imprescindible que comprendas el concepto de frente de ondas y el principio de Huygens. El punto de vista basado en rayos te limita la comprensión del fenómeno.

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

Bueno entonces no lo pienso como rayos decis? Creo que entiendo el concepto de punto de ondas y el principio ese masomenos tambien , como seria aplicar estos conceptos a este caso?


Creo que mi principal problema para todos los hilos que tengo abiertos es este tema ..... el como es una fuente de luz.

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

Si te parece, el tema de la fuente de luz lo comentamos en otro lugar. Lo he hecho en el hilo sobre el interferómetro.

Usa el principio de Huygens para responder esta pregunta: ¿cómo será el nuevo frente de ondas si del viejo sólo pudiese "sobrevivir" tan solo un punto? (por cierto, eso sucederá si el obstáculo es tal que sólo tiene un agujero minúsculo)

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

mmm en realidad no se cuales son las posibles respuestas... cuales son las respuestas a como sera un frente de onda? se refiere a la forma geometrica? creo que esto no lo entiendo entonces

SI es un punto es como que pasara a ser una fuente de luz asi que dibujaria muchos rayitos saliendo para todos lados porque asi decis que es ...... o dibujaria semi circulos con centro en ese puntito porque a veces el libro dibuja asi las ondas pero nose creo que esto son todas notaciones que se usan para dibujar ondas (creo)

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

La respuesta en 2D es del siguiente modo: como sólo tenemos un punto generando ondas secundarias, y éstas son círculos, la "superposición" (lo pongo entre comillas porque en realidad es sólo una onda) será, por supuesto, una onda semicircular. En términos de rayos será como dices.

Aquí tenemos el ejemplo más simple de difracción (pero irreal, porque, evidentemente será imposible quedarse con un solo punto): la que causa un orificio pequeño. Independientemente de la forma que tuviese el frente de ondas original, el nuevo será semicircular. Aproximadamente se corresponde con este caso: http://storage.canalblog.com/81/60/312738/18106949.gif

Vamos ahora con otra pregunta: el frente original es recto, pero ahora sobrevive un pequeño segmento (difracción por una rendija). ¿Qué novedades tendremos respecto del caso anterior?

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

a ver espera esa dibujo me gusto, eso es la difraccion no? O sea venia una onda con una dada forma y al chocar con un obstaculo solo pasa una parte de la onda y la misma cambia su forma y se transforma en una fuente de onda no? Ahora porque es asi con esa forma de semicirculos y no es con formas de franjas como la onda inicial?

Eso es asi por definicion? o tengo que saber porque es asi?

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

Ahora porque es asi con esa forma de semicirculos y no es con formas de franjas como la onda inicial?

Por el principio de Huygens. Insisto: ¡crucial para todos estos temas!

Quizá este vídeo te ayude a entender cosas...

[LauraLopez]

Re: difraccion e interferencia

La verdad mucho no logre entender de ese video , esta en ingles y no lo manejo muy bien.

Mas alla de todo ya me estoy mareando yo misma con la duda central del hilo. En definitiva creo que mi gran es esto de la difraccion.

O sea viene una onda impacta contra una rejilla que tiene una sola rendija entonces la onda pasa asi con esa forma de semicirculos y luego impacata en la pantalla y forma el patron de diraccion, las dudas son :

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?

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) )

Espero se entiendan mis dudas y me ayudes a entenderlas.....esta todo muy confuso este tema para mi

[arivasm]

Re: difraccion e interferencia

viene con una forma de raya paralelas y luego la dibujan como semi circulos, porque ocurre esto? tengo que conocer el porque de esto?

Es __A·B·S·O·L·U·T·A·M·E·N·T·E__ __I·M·P·R·E·S·C·I·N·D·I·B·L·E__ que entiendas el motivo: ¡¡¡¡Principio de Huygens!!!!

¿Qué dice el principio de Huygens?