Rejillas de difracción compuestas por partículas esféricas (como las de los ópalos)

Question

Tenía curiosidad por simular los ópalos y, tras investigar un poco, descubrí que sus increíbles colores proceden de las rejillas de difracción.

Aunque, parece ser diferente de las rejillas causadas por lo que normalmente se representa como una superficie en forma de diente de sierra. Junto con la geometría que se compone de manera diferente, parece que esferas de sub-longitud de onda pueden causar efectos de interferencia, mientras que las distancias normales de las rejillas parecen ser necesariamente mayores que una longitud de onda específica para causar un efecto.

Tal vez no estaba buscando con los términos correctos, pero ¿puede alguien indicarme la dirección correcta para entender este efecto?

Answer 1

Las partículas esféricas de un ópalo actúan como rejilla de difracción de volumen o Rejilla de Bragg Sólo si 1) están apiladas de forma cuasicristalina, formando capas uniformemente espaciadas; y 2) si tienen un tamaño uniforme del orden de una longitud de onda de la luz (o de cualquier onda que vayan a difractar), y 3) si tienen un índice de refracción que difiere del medio entre las partículas.

Los términos de búsqueda más útiles para esto son "rejillas de Bragg" y "rejillas holográficas de volumen". También hay mucha información relevante en el apartado general de difracción de rayos X y cristalografía.