ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGIA Y PETROLEOS FISICA 3 DAVID AUAY SANTIAGO ALMAGOR

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGIA Y PETROLEOS

FISICA 3

DAVID AUAYSANTIAGO ALMAGORDIFRACCIONEn fsica, la difraccin es un fenmeno caracterstico de las ondas que se basa en la desviacin de estas al encontrar un obstculo o al atravesar una rendija. La difraccin ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnticas como la luz visible y las ondas de radio. Tambin sucede cuando un grupo de ondas de tamao finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difraccin, el haz colimado de ondas de luz de un lser debe finalmente divergir en un rayo ms amplio a una cierta distancia del emisor.DIFRACCION POR RENDIJA SIMPLE

Bajo las condiciones de Fraunhofer, una rendija simple mostrar una curva de luz que corresponde a la expresin de la intensidad de la difraccin de la rendija simple. Cuanto mas estrechas sean las ranuras, mas anchos sern los picos de luz. La forma de "envolvente" de esta curva de luz, sirve para delimitar las intensidades de un conjunto de rendijas mltiples, suponiendo que todas las rendijas sean idnticas.DIFRACCION POR RENDIJA DOBLE

Bajo las condiciones de Fraunhofer, la curva de luz (intensidad vs posicin), se obtiene multiplicando la expresin para la interferencia de mltiples rendijas por la expresin para la difraccin de simple rendija. Se supone que el conjunto de las mltiples rendijas, est construido por un nmero de ranuras idnticas, cada una de las cuales proporciona una distribucin de luz de acuerdo con la expresin de difraccin de una rendija simple. La interferencia de mltiples rendijas, implica tpicamente unas dimensiones espaciales mas pequeas, y como resultado produce unas bandas de luces y sombras sobrepuestas en el patrn de difraccin de la rendija simple.DIFRACCION POR RENDIJA TRIPLE

DIFRACCION POR QUINTUPLE RENDIJA

A medida que se progresa hacia un nmero mayor de rendijas, se muestra un patrn de picos de alta intensidad mas estrechos y un relativo aumento de sus picos de intensidad. Y con mas rendijas, se llega a la red de difraccin, que tiene un gran nmero de rendijas extremadamente estrechas. Esto da como resultado picos de muy alta intensidad y muy estrechos que estn ampliamente separados. Como las posiciones de los picos depende de la longitud de onda de la luz, esto nos da una alta resolucin en la separacin de las longitudes de onda. Esto hace de la rejilla de difraccin una especie de "super prisma".REDES DE DIFRACCION

El paso siguiente consiste en considerar el diagrama de difraccin producida por N rendijas paralelas de igual ancho b y espaciadas regularmente una distancia a, sistema conocido como red de difraccin y esquematizado en la figura 7.20. (FIGURA ANTERIOR)Por analoga con lo analizado hasta ahora, la distribucin de intensidades en la direccin O vendr dada por la ecuacin del diagrama de interferencia producida por N fuentes modulada por el diagrama de difraccin de una sola rendija

Si el nmero N de rendijas es muy grande, el diagrama consistir en una serie de franjas brillantes angostas correspondientes a los mximos principales del diagrama de interferencia dados por

con una intensidades moduladas por el diagrama de difraccin tal y como se muestra en la figura 7.21 para el caso de 8 rendijas. Segn el valor de n, los mximos principales reciben el nombre de 1, 2, orden de difraccin.Se demuestra que la anchura angular de cada franja presente en el diagrama de difraccin es igual a

y por tanto es inversamente proporcional al nmero de rendijas N. Esto implica que cuanto mayor sea el nmero de rendijas N de la red de difraccin, ms agudos son los mximos de difraccin obtenidos y con mayor exactitud se podr determinar su posicin.

Las redes de difraccin son muy utilizadas como espectroscopios para analizar las longitudes de onda que componen un haz de luz proveniente de un focoque pasa a travs de una rendija colimadora, figura 7.22. En la direccin O=0 se observar el mximo central correspondiente a todas las longitudes de onda que compongan el haz, orden cero. Para diferentes ngulos, cada longitud de onda producir una imagen dada por [7.50], con n=1 para el 1 orden de difraccin, permitindonos conocer el espectro, longitudes de onda, de la radiacin incidente.

BIBLIOGRAFIAhttp://www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/Interferencia_y_difraccion.pdfhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/phyopt/mulslid.htmlhttp://www.unirioja.es/dptos/dq/fa/emo/amplia/node3.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/phyopt/mulslid.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Difracci%C3%B3n_%28f%C3%ADsica%29