Ondas en una y dos dimensiones y sus fenómenos

Volver a: Ondas y fenómen...

5. Fenómenos ondulatorios en una y dos dimensiones

5.4. Difracción de ondas

Alguna vez te preguntaste ¿cómo es posible que escuches cuando te llaman de la cocina si tu estás en el dormitorio?

La difracción de las ondas podría darte la respuesta. La difracción es un fenómeno por el cual las ondas son capaces de rodear los obstáculos que se interponen en su dirección de propagación.

Puede explicar también cómo las ondas del wifi llegan a todos los lugares de tu casa, estas ondas se reflejan en las paredes pero también se difractan si se encuentran con alguna abertura.

La difracción es un fenómeno característico de las ondas. La difracción de la luz, no se podía explicar con el modelo corpuscular. Este fenómeno no ocurre siempre, se tiene que cumplir la condición de que el tamaño del obstáculo o de la abertura sea parecido a la longitud de onda de la onda que se difracta. Si el tamaño de la abertura es muy grande comparado con la longitud de onda no se visualizará la difracción. Es por este motivo que en la historia de la ciencia se tardó tanto en encontrar que la luz también se difractaba. El tamaño de la abertura debe ser del orden de la longitud de onda de la luz para que se visualice su difracción (10-7 m).

La imagen muestra ondas planas que llegan a un muelle y que al encontrarse con él se curvan (experimentan a difracción).

Se muestra un muelle al que llegan ondas planas y al encontrarse con él se observa la difracción, es decir las ondas rodean el muelle.

El siguiente video muestra la difracción de una onda bidimensional.

Video: Experimento de ondas. Autor: Castillodelascs. Licencia Estándar de Youtube. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=W1te-QiFXbs

La animación representa una onda plana propagándose por la superficie de un líquido y se encuentra con una abertura en la cual se difracta.
animación que muestra una onda plana propagándose por la superficie de un líquido y se encuentra con una abertura en la cual se difracta.
Los esquemas a continuación representan ondas planas que se propagan hacia una abertura (rendija) que va disminuyendo su tamaño. Observar que la onda rodea los obstáculos (se difracta) y se modifica la forma del frente de onda:

esquema que muestra líneas verticales separadas entre sí una misma distancia que representan las crestas de ondas periódicas. Estas ondas viajan hacia la derecha y en su camino se encuentran con dos obstáculos con forma rectangular (negros) cuya forma es paralela al frente de onda y su separación es mucho mayor que la longitud de onda. Luego de pasar por la abertura se ven las ondas paralelas entre sí sin cambiar su forma, sólo pasa la parte del frente de onda que tiene el tamaño de la abertura.esquema que muestra líneas verticales separadas entre sí una misma distancia que representan las crestas de ondas periódicas. Estas ondas viajan hacia la derecha y en su camino se encuentran con dos obstáculos con forma rectangular (negros) cuya forma es paralela al frente de onda y su separación es un poco mayor que la longitud de onda. Luego de pasar por la abertura se ven las ondas paralelas entre sí y rectas en la parte del frente de onda que atraviesa la abertura, mientras que la parte cercana a los obstáculos lo rodea, se curva. esquema que muestra líneas verticales separadas entre sí una misma distancia que representan las crestas de ondas periódicas. Estas ondas viajan hacia la derecha y en su camino se encuentran con dos obstáculos con forma rectangular (negros) cuya forma es paralela al frente de onda y su separación es muy parecida la longitud de onda. Luego de pasar por la abertura se observa un cambio en el frente de onda, de plano a circular.

A medida que el tamaño de la abertura se acerca a la longitud de onda el cambio en el frente de onda se hace más notorio.

Pregunta:
el esquema señala dos flechas hacia la izquierda en la parte de las ondas que se encuentran con la barrera, y pregunta ¿por qué te parece que se representaron estas flechas?