Experimento de doble rendija / Difracción de la luz

¿El material de la pared de las rendijas influye en la difracción de la luz? Es decir, imagina que si el material donde se hicieron las rendijas tuviera propiedades electromagnéticas, ¿eso no influiría de alguna manera en la difracción y la interferencia?

Básicamente, ¿las propiedades electromagnéticas del material donde la luz se difracta cambian su camino? Lo siento si no estoy 100% correcto, estoy empezando a estudiar física y este experimento me fascina absolutamente. ¡Un problema de 200 años donde la solución actual es algo fuera de la ficción!

Tienes que trabajar bastante para medir la dependencia de las propiedades del material de bloqueo sin introducir un grado de transparencia en los bordes, pero ciertamente está ahí en principio. Dicho esto, el experimento de la doble rendija no es un problema: en la versión clásica se entiende por completo y usarlo en el sistema cuántico simplemente señala que los sistemas cuánticos son diferentes del clásico.
Un problema de 200 años donde la solución actual es algo fuera de la ficción ¿ Puedo sugerir, ya que este aspecto de la física está en la lista de las diez preguntas principales aquí, que busque en este sitio, o use G con las palabras intercambio de pila de física incluidas, y puede ver cómo se trata la onda/partícula en términos modernos.
@HolgerFiedler, de hecho, es muy similar. Feliz de ver que no estoy solo en encontrar esto fascinante.
Su pregunta en realidad se refiere a cómo interactúan exactamente los fotones (electrones) con el obstáculo. Si interactúan con algún campo eléctrico promedio, como ciertamente lo es, entonces el material no debería importar tanto. La energía del campo probablemente tampoco importe si está por encima de cierto valor. Me sorprende que alguien con más experiencia no haya respondido esto.
@HolgerFiedler: agregue un tema sobre la difracción del filo de la navaja.
Aquí hay otro enfoque que publiqué en el número 130 de noviembre de "Infinite Energy Magazine" dropbox.com/s/yyvkgrn9i2i6asx/Alsept%20Final.pdf?dl=0

Respuestas (2)

Me sorprende que no haya respuestas más completas a esta pregunta de personas más experimentadas. Intentaré llenar el vacío porque el tema de cómo las propiedades de los materiales influyen en el patrón de difracción es muy interesante y de alguna manera se descuida en los libros de física. Sin embargo, alguien con una rica experiencia experimental debería dar una respuesta más completa.

La pregunta parece simple pero necesita una comprensión profunda en varios campos.

Primero, debe familiarizarse con el efecto de rejilla de difracción : la separación de los colores de la luz a través de la difracción. Actúa como un "súper prisma", separando los diferentes colores de luz mucho más que el efecto de dispersión en un prisma.

En segundo lugar, se sabe que las propiedades magnéticas de los materiales cambian los ángulos por los que se difracta la luz. Esto se llama efecto Kerr magneto-óptico (MOKE) . MOKE es el resultado del efecto Faraday . Dependiendo de si el vector de magnetización es paralelo o perpendicular al plano de incidencia, la luz puede difractarse de forma diferente en cada caso porque el campo magnético cambia el plano de polarización.

En tercer lugar, la temperatura del material de rejilla (la energía térmica de sus partículas) también importa. Cambia la longitud de onda de la luz radiada y al hacerlo cambiará los colores en el patrón de difracción. Para una introducción sobre la influencia de la temperatura de la radiación, puede leer sobre la radiación de cuerpo negro .

Entonces, tanto las propiedades magnéticas como las térmicas influyen en la difracción. En realidad, uno de los pioneros en la óptica de difracción, Wilhelm Wien , estudió exactamente tales efectos en su tesis doctoral llamada "Sobre la difracción de la luz sobre redes miniaturizadas fotográficamente", pero no pude encontrar el texto original en inglés.

Su pregunta es muy buena y quiero apoyar sus pensamientos.

Primero, tiene que haber una interacción entre la luz y el material de los bordes. La luz es radiación electromagnética y por esto tiene un componente de campo eléctrico y otro magnético. Estos campos son oscilantes. Entonces, durante la transición de las unidades de luz (fotones), hay una influencia periódica de los campos de fotones en los electrones de la superficie del material de los bordes.

En segundo lugar, los bordes que usamos para los experimentos de difracción siempre son delgados (delgados en el sentido de que los bordes están afilados como los de un cuchillo o una hoja). ¿Por qué esto podría ser importante? Se sabe que para un cuerpo cargado la descarga de este cuerpo pasa preferentemente sobre especias u otros contornos salientes. Los bordes delgados fomentan la formación de un campo común entre el borde y los fotones.

Tercero, los patrones de difracción ocurren no solo detrás de las rendijas dobles, sino también detrás de las rendijas simples, así como detrás de cada borde afilado. Y estos experimentos se pueden ejecutar con fotones disparados uno por uno; después de un rato se produce la misma distribución de intensidad en la pantalla de observación. Todas las explicaciones sobre la interferencia de la luz del borde izquierdo y derecho son obsoletas para tomas individuales y más que esto detrás de los bordes individuales.

¿Votos negativos sin argumentos? ¿Por qué los representantes de la doctrina pura no están dispuestos a discutir y refutar la cadena de argumentos? ¿O mi expresión es demasiado mala en inglés?
"los bordes que usamos para los experimentos de difracción siempre son delgados" Habla por ti mismo. La delgadez debe compararse con la longitud de onda que se difracta . La versión del experimento para el hogar y el aula rara vez llega a ese nivel porque el efecto principal es muy insensible a pequeños detalles como ese. Si desea realizar una medición de alta precisión, debe intentar tener bordes delgados para las rendijas, lo cual es una de las dificultades de realizar un experimento de difracción de precisión con luz visible.
@dmckee ¿Hablas a favor o en contra de la delgadez de las rendijas? Los experimentos de hendidura se llevan a cabo con cuchillas, cuchillos, vidrio revestido, láminas, etc. Tengo curiosidad si se realizó con agujeros o hendiduras en, por ejemplo, láminas de metal de mm o cm de espesor. Por favor comparte tu experiencia.
Holger, la luz visible tiene una longitud de onda de unos cientos de nanómetros. Una capa de solo 10 micras debe considerarse 'gruesa', no 'delgada': las escalas humanas no importan en esta pregunta. Sí, una muy buena apertura de hoja de cuchillo es delgada, pero eso es raro en un contexto de demostración. En su lugar, usamos literalmente cabellos humanos, alambres finos, hendiduras en papel de aluminio, todos los cuales son gruesos. Otros materiales de demostración, como las capas superficiales raspadas en el vidrio, pueden cubrir el rango de una longitud de onda a muchas. ¿Sabes cómo crees que es el que tienes en la mano?
@dmckee hay un malentendido o mejor, tal vez hay una expresión mía incorrecta. No estoy relacionando la delgadez del material de las rendijas con ninguna longitud de onda. Para ser más precisos sobre la delgadez, el material puede ser grueso, pero en el área de la hendidura, la hendidura debe tener bordes afilados.
¿Dirías que esto se parece a la difracción de la luz? Enlace : esto es de arriba hacia abajo, como si la luz saliera desde la parte superior de la imagen (un poco más tarde después de las rendijas) hacia la parte inferior. Intenté usar un programa para calcular algunas de las probabilidades de adónde podrían haber ido los fotones... Pero no estoy seguro de que esto se parezca a nada...
¿Qué quiere decir con "Todas las explicaciones sobre la interferencia de la luz del borde izquierdo y derecho están obsoletas para un solo disparo"?
@BajMile Todos los experimentos de hendidura se refieren a una interferencia entre los bordes opuestos. Al tener solo un borde, la teoría debe rescatarse definiendo la interferencia entre diferentes fotones que se encuentran en este borde al mismo tiempo. Para fotones individuales, esta explicación simplemente no es practicable.
De acuerdo con fuentes en línea sobre la difracción del filo de la navaja, la onda interfiere consigo misma, hay un dibujo al respecto aquí: (vea la Figura 1) propagation.gatech.edu/Archive/PG_CP_080708_GDD/… .
@BajMile Gracias por el documento vinculado. Se ocupan de diferentes fotones polarizados. Pero como dije antes para los fotones individuales, esta explicación no es practicable.
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