¿Qué sucede con el patrón de difracción de la luz cuando la apertura se vuelve infinitamente pequeña?

¿La fuente puntual según el principio de Huygens comenzará a irradiar hacia atrás sin nada que la cancele?

¿Será una esfera completa si la luz pasa a través de una abertura infinitamente pequeña?

Respuestas (3)

El patrón de interferencia detrás de una apertura en el campo lejano viene dado por la transformada de Fourier de la función de apertura. En el caso de una apertura unidimensional, si el ancho de la misma es d , entonces el patrón de difracción viene dado por la función

gramo ( X ) = pecado ( X d ) X ,
dónde X es el punto en la pantalla. Así como d va hacia 0 , se podría argumentar que el patrón se está volviendo cada vez más constante, yendo hacia afuera desde el centro de la pantalla. Por supuesto, dado que está dejando pasar cada vez menos luz, podría argumentar que la intensidad también tiende hacia 0 en todos lados.

Según el principio de Huygens, una apertura infinitesimalmente pequeña es una fuente única de ondas esféricas. Entonces no hay interferencia porque no hay otras fuentes de ondas. Si coloca un panel detrás de la abertura, como en el experimento de Young, debería ver luz en todo el panel, por supuesto, la intensidad de la luz disminuye desde el centro del panel hasta sus bordes.

El patrón de difracción se extiende más y más hasta que finalmente la rendija se vuelve demasiado pequeña para que pase un fotón. Si está hablando de miles de millones de fotones como en un haz de luz, a medida que la rendija se hace más pequeña, los bordes absorberán más fotones y se reflejarán de regreso. Nunca pasaría una esfera completa de luz. No entiendo tus preguntas secundarias.

No sé por qué esto fue votado negativo.