Una versión modificada del famoso experimento de la doble rendija

Hasta donde yo sé, todos los experimentos de doble rendija que se realizaron utilizan una fuente de luz (o fuente de electrones...) que emite fotones en un ángulo "perpendicular" como muestra esta imagen: (lo llamaré experimento 1)

Experimento 1

Ahora, ¿qué pasaría si el emisor estuviera inclinado (teóricamente) como muestra este diagrama? En el sentido de cómo difiere del patrón anterior obtenido en el experimento 1.

experimento 2

¿Existen resultados experimentales que confirmen este resultado teórico?

Respuestas (2)

Para ranuras muy finas y para θ no demasiado grande, la direccionalidad de la fuente no afectará la direccionalidad de la salida de cada rendija, y seguirán siendo fuentes esféricas (/cilíndricas) perfectas.

Sin embargo, la inclinación del haz de iluminación introducirá una fase relativa entre las dos rendijas. Esto se debe a que ya no están en el mismo frente de onda y ya no hay ninguna garantía de que ambos estarán al máximo al mismo tiempo.

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Esta fase relativa provocará un cambio en el patrón de interferencia : a medida que inclina el haz incidente, las franjas de interferencia se desplazarán lateralmente. Esto se entiende mejor, creo, jugando con applets como el increíble simulador de tanques ondulados de Paul Falstad (ajústelo a 'Dos fuentes' y juegue con el control deslizante de Diferencia de fase). Para una explicación más estática, considere el diagrama clásico:

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Normalmente, tomaría líneas continuas para significar máximos y líneas discontinuas para significar mínimos; donde lo similar se encuentra con lo similar, tiene una interferencia constructiva y una franja brillante, y donde las líneas sólidas se encuentran con las discontinuas, obtiene una franja oscura de interferencia destructiva. Supongamos, sin embargo, que la rendija inferior está desfasada 180°, de modo que sus líneas continuas sean ahora mínimos y las discontinuas máximos. Entonces ocurre una interferencia constructiva donde las líneas sólidas se encuentran con las discontinuas, y una interferencia destructiva donde lo sólido se encuentra con lo sólido y lo discontinuo se encuentra con lo discontinuo, y por lo tanto las franjas claras y oscuras se invierten.

Teóricamente, obtendría la misma cifra de difracción simplemente desplazada por una cantidad que refleja la diferencia de trayectoria de la función de onda entre el momento en que alcanza el primer orificio y luego el segundo orificio.

Esto va más o menos como va en la óptica. Espero que esto ayude.