Ambos experimentos tienen dobles rendijas pero en una se produce interferencia y en la otra tanto interferencia como difracción. Si la difracción tiene lugar en la difracción de doble rendija, entonces también debería tener lugar en el experimento de doble rendija de Young. ¿Cómo se explica la diferencia entre ambos?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?La interferencia y la difracción son la misma cosa. De hecho, también lo es la refracción.
La propagación de la luz se describe convenientemente utilizando la Principio de Huygens-Fresnel . La amplitud de la onda EM en un punto se calcula sumando las amplitudes de todas las ondas EM que llegan a ese punto, teniendo en cuenta las fases relativas. Esto describe los fenómenos que llamamos interferencia, difracción y refracción. Las distintas denominaciones son en gran medida un accidente histórico (y supongo que por comodidad), pero el principio físico subyacente es el mismo.
La YDSE es un caso especial de difracción de doble rendija.
En el experimento de una sola rendija, se sabe que si el ancho de la rendija d es menor que la longitud de onda, entonces sólo vemos la propagación de la luz sin patrón de franjas. Entonces esta rendija actúa como una fuente de luz. Para dos de estas rendijas, se obtienen dos fuentes de luz. Por lo tanto, la superposición de dos ondas resulta en un patrón de interferencia. Esto es YDSE
Ahora, considere que la anchura de la rendija es mayor que la longitud de onda en el experimento de rendija única. Aquí se obtiene un patrón de difracción en la pantalla. En el caso de dos de estas rendijas, habrá difracción en sí mismas e interferencia entre ellas. Por lo tanto, obtendremos un tipo de patrón híbrido cuya involución sigue el principio de difracción y el detalle más fino sigue el principio de interferencia.
La difracción es el fenómeno del cambio del movimiento de la línea recta (en un espacio plano, no curvo) en los casos, que no es un reflexión . Para la expresión "cambio del movimiento de la línea recta" sería mejor decir "desviación" Pero esto no parece estar tan bien porque, debido a la Wikipedia, podría ser malinterpretado en la vida cotidiana como una colisión.
Así que una pequeña bola dentro de un tubo fuertemente doblado se desvía o se refleja (con ángulos muy pequeños) , pero esto no es una difracción. La difracción se produce detrás de un borde. Cuando la bola pasa el final del tubo, podría extenderse en diferentes ángulos (si se reflejara en el interior del tubo y si las condiciones de inicio son diferentes para cada bola lanzada). Así se obtiene algo parecido a una difracción. En el caso de las bolas esto quizás sería una distribución normal .
La interferencia es la distribución de energía que cambia periódicamente a lo largo de una línea o área (la pantalla de observación) de luz detrás de las rendijas o incluso de cada borde. Para las ondas de agua se utiliza una terminología similar. La difracción es el cambio de movimiento de los máximos y mínimos del nivel del agua detrás de los bordes, pero no detrás de los bordes individuales. La interferencia es la distribución de energía que cambia periódicamente a lo largo de una línea. En el caso de las ondas de agua, esta distribución nunca está quieta, sino que se mueve.
Fig.: Interferencia de las ondas de agua detrás de dos bordes (una rendija). La distribución de la intensidad es móvil, nunca se queda quieta.