Patrón de difracción en la pantalla LCD

Estaba despierto hasta tarde trabajando con mi faro LED rojo encendido y cuando estaba mirando la parte negra de mi pantalla LCD (Apple Retina Macbook Pro) noté este interesante patrón de difracción. Estoy confundido porque todo lo que puedo pensar que causaría esto son patrones de Fourier y Fraunhofer que pensé que requerían una óptica más avanzada para colimar la luz. Un amigo sugirió que podría ser el polarizador. ¿Alguna idea?

Desafortunadamente, la imagen no muestra esto, pero a lo largo de los ejes x e y había puntos discretos, no una racha continua. Lo siento por la horrible calidad de la foto.

Patrón de difracción

No tiene nada que ver con la difracción, solo el hecho de que las celdas LED solo dejan que la luz se refleje en direcciones verticales y horizontales (porque las celdas son cuadrados o rectángulos), no en diagonal. Esta es mi línea de pensamiento, cuando veo estos patrones. Creo que sucede lo mismo cuando miras una farola a través de la red contra insectos en la ventana.
Eso fue lo que se me ocurrió al principio. Sin embargo, el patrón solo aparece en la pantalla LCD. Intenté apuntar la luz a una variedad de superficies y la luz LED solo mostraba el patrón en la pantalla LCD. Todas las demás superficies tenían un patrón similar a una luz convencional. Además, los puntos de luz discretos varían con la distancia a la pantalla, por lo que no son solo los píxeles individuales los que causan el patrón.
Es posible que le interese esta pregunta y mi respuesta: profundizar un poco más en el fenómeno de la difracción de una pantalla LCD.

Respuestas (1)

La difracción parece formarse a partir de los píxeles (básicamente una rejilla de difracción). Los píxeles tienen una simetría traslacional en X y y direcciones, por lo que el patrón también exhibe esta simetría. En una pantalla retina macbook de 15 pulgadas, los píxeles están separados por

d = 15.6   pulgada 2880 2 + 1800 2 = 0.396   metro 2880 2 + 1800 2 = 1.17 ⋅ 10 − 4   metro

A partir de la geometría elemental y las longitudes de los caminos ópticos (y la aproximación de ángulos pequeños), puede deducir que la interferencia constructiva ocurre cuando hay un cambio de ángulo con respecto a la reflexión habitual de

Δ α = λ / d

Si mantiene el láser en, por ejemplo b de la pantalla y tus ojos también están en b desde la pantalla, los puntos deben parecer tener un ancho

a = b Δ α / 2 = b λ / 2 d

donde el factor de Δ α / 2 vino del hecho de que el rayo tiene que reflejarse en ángulo − Δ α / 2 en relación con lo normal para llegar a los ojos, por lo que la diferencia es Δ α .

Para b = 0.5   metro y λ = 700   Nuevo Méjico , esto da a = 1.5   milímetro .

@lswim: ¿Podría verificar si el 1.5 metro metro el desplazamiento es el orden de magnitud correcto para los puntos de difracción, cuando tanto usted como su láser se encuentran aproximadamente a medio metro de la pantalla (no es necesario realizar mediciones, solo hacer una estimación).
Esa parece una explicación muy plausible (el desplazamiento ciertamente está en el orden correcto de magnitud) para los fenómenos. Supongo que la única pregunta que me queda es si la luz no necesita ser coherente. Asumí que el LED de un faro normal emite una luz incoherente que eliminaría cualquier patrón de interferencia porque todas las ondas interferirían de manera diferente.
La potencia promediada en el tiempo emitida en diferentes direcciones es la suma de la potencia por cada longitud de onda (esto se puede demostrar con mecánica estadística). Así, para resolver el norte -th maxima claramente, necesitas tener norte Δ λ << λ , que generalmente se satisface con LED. También puede ver los efectos de la difracción cuando ilumina un CD con una luz extremadamente decoherente, como una lámpara o un sol ordinarios (solo se separan las longitudes de onda) (ver en.wikipedia.org/wiki/Diffraction_grating#mediaviewer/… ).
por el bien de la educación, ¿tiene una buena explicación más profunda de la coherencia y la resolución de los máximos n-th? No había escuchado eso antes y me encantaría aprender más.
@lswim Bueno, si Δ λ no satisface la condición anterior, entonces se puede ver que el norte -th maxima comienza a superponerse con norte + 1 -ésima máxima de otra longitud de onda, haciendo que el bonito patrón de difracción sea una línea bastante suave. Hay algo de información en la página de Wikipedia ( en.wikipedia.org/wiki/Diffraction#Coherence ), pero no mucha.
@kristjan Has explicado los puntos, pero ¿qué pasa con las rayas?
Vale la pena mencionar que la fuente de luz LED es una "fuente extendida" que causará una cierta cantidad de borrosidad. Un rayo láser apuntado a una pantalla LCD proporciona patrones de puntos mucho más limpios; vea, por ejemplo, mi respuesta a esta pregunta
Patrón de difracción en la pantalla LCD
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