¿La difracción electromagnética alguna vez es igual a cero?

Los experimentos con difracción nos muestran que a medida que disminuye la longitud de onda, disminuye la cantidad de difracción. Esta foto muestra cómo al pasar de rojo a 650 nm, luego a verde a 532 nm y luego a azul a 405 nm se reduce la difracción.

Parece que si seguimos yendo a longitudes de onda cada vez más pequeñas, en algún momento, no habrá más difracción y la radiación electromagnética en ese punto se verá como una partícula. Debo confesar que cuando intenté calcular la "longitud de onda mágica" usando proporciones simples, me encontré con un cero que me detuvo, pero sé que el cálculo puede hacer maravillas. Mi pregunta es: ¿Hay una longitud de onda cuando la difracción se vuelve cero? Además, ¿es correcto concluir de todo esto que a medida que aumenta la frecuencia de la luz, comienza a verse y actuar cada vez más como una partícula?

¿No es al revés: las "partículas" se difractan dada una rejilla lo suficientemente pequeña?

Respuestas (1)

no _ La difracción de las ondas electromagnéticas que emergen de una abertura confinada nunca puede ser igual a cero. Si mantiene constantes las dimensiones del problema, al ir a longitudes de onda cada vez más cortas puede (en principio) hacer que la difracción sea arbitrariamente pequeña, pero siempre será positiva y no llegará a cero, y ninguna cantidad de "cálculo magia" hará que esto desaparezca.

Dicho esto, lo que puede hacer es usar longitudes de onda que sean tan cortas en comparación con su problema que la difracción, aunque permanezca positiva, se vuelva insignificante. En este régimen, la luz realmente no empieza a comportarse como una partícula; en cambio, se llega a un régimen llamado óptica de rayos, u óptica geométrica , que es el enfoque que a menudo se enseña en el nivel secundario, en el que se trata a los rayos de luz como si se propagaran en línea recta independientemente unos de otros. Para obtener más información sobre las matemáticas de cómo funciona ese límite, consulte esta o esta pregunta en este sitio.

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