Patrón de difracción vs patrón de interferencia

No estoy confundido con la diferencia entre el experimento de doble rendija de Young y la difracción.

En el experimento de doble rendija de Young, el patrón de interferencia son franjas brillantes separadas uniformemente con una separación dada por Δ y = D λ d dónde D es la distancia entre la rendija y la pantalla, d es la separación de rendijas y λ es la longitud de onda.

El patrón de difracción tiene un máximo central y las franjas brillantes en cada lado no están separadas uniformemente, es decir, la distancia entre el primer máximo y el segundo máximo no es igual a la distancia entre el segundo máximo y el tercer máximo.

¿La razón por la que el experimento de doble rendija de Young tiene una separación uniforme de franjas es que tratamos el ancho de la rendija para que sea tan estrecho que la luz que sale de cada rendija se puede tratar como una fuente puntual (por lo que esto es solo una interferencia entre dos fuentes)? Sin embargo, en la difracción, tenemos un ancho de rendija finito, por lo que las franjas brillantes no se distribuyen uniformemente. ¿Es el motivo de la distribución desigual de los flecos brillantes?

Además, para la rejilla de difracción, ¿las franjas brillantes en cada lado también deberían estar distribuidas de manera desigual?

Ambos fenómenos tienen que ver con los valores permisibles del momento transversal. Considere una rejilla de difracción frente a una disposición de rendijas infinitas.
Cada patrón de rendijas comienza con la luz que se difracta alrededor de los bordes de las rendijas. El mejor ejemplo es un patrón de difracción de un solo borde. Puede derivar fácilmente cualquier patrón de hendidura como lo muestro en "Certeza de un solo borde" en billalsept.com

Respuestas (2)

El centro de las franjas brillantes que ve usando una rejilla de difracción está, de hecho, exactamente en la misma posición que las producidas por dos rendijas con la misma separación que entre rendijas adyacentes cuando se usa una rejilla de difracción.

Dado que la ecuación de red para el n t h el máximo generalmente se escribe como norte λ = d pecado θ norte y lo mismo para la doble rendija, puedes decir que las franjas no están igualmente espaciadas.

Sin embargo, para la disposición normal de doble rendija, el ángulo θ norte es pequeño y por lo tanto la aproximación pecado θ norte θ norte puede ser usado.
Entonces y norte D θ norte = norte λ D d y norte + 1 y norte = Δ y = ( norte + 1 ) λ D d norte λ D d = λ D d

Esto da como resultado franjas que se observa que están igualmente espaciadas.


La ventaja de utilizar una rejilla de difracción es que las franjas brillantes son estrechas y mucho más brillantes que las de una disposición de dos rendijas, como se explica aquí .

El ancho de las rendijas controla la envolvente de difracción, es decir, modula la intensidad de las franjas de interferencia.

En la disposición de doble rendija, se puede utilizar la aproximación de ángulo pequeño. ¿Significa eso que todo el patrón abarca solo un rango pequeño de 𝜃? pero dijiste que 𝑛𝜆=𝑑sin𝜃n también se puede usar en un arreglo de doble rendija. Por lo tanto, habrá franjas en 𝜃 más grande, de modo que no se puede usar la aproximación de ángulo pequeño. ¿Significa que las franjas que se produjeron en 𝜃 más grande no están espaciadas uniformemente?
@phyphyphy Por lo general, debido a posibles problemas de visibilidad, el patrón de doble rendija se encuentra en un pequeño rango de pequeños valores de θ . Si observaras las franjas en ángulos grandes de θ entonces no estarían igualmente espaciados según la rejilla de difracción.

Solo entrando en definiciones aquí, la interferencia se refiere a la acción de las ondas que se encuentran entre sí y se combinan de manera constructiva o destructiva. Por otra parte, un patrón de difracción se define principalmente por la interferencia, pero también por la interacción de la fuente con un borde o una rendija. Una rejilla de difracción puede crear un patrón de difracción, mientras que un interferómetro de Michelson no lo hace. Un patrón de difracción normalmente tiene órdenes de luz bien definidos, pero los patrones de interferencia (que no han sido creados por difracción) suelen ser más borrosos, aunque puede que no siempre sea así.