6 votos

Patrón de difracción en la pantalla LCD

Me quedé trabajando hasta tarde con mi faro LED rojo encendido y al mirar 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 los patrones de Fourier y Fraunhofer que pensé que requería una óptica más avanzada la luz para ser colimado. Un amigo sugirió que podría ser el polarizador. ¿Alguna idea?

Por desgracia, la imagen no lo muestra, pero a lo largo de los ejes x e y había puntos discretos y no una racha continua. Perdón por la horrible calidad de la foto.

Diffraction Pattern

0 votos

No tiene nada que ver con la difracción, sino con el hecho de que las celdas de los LEDs sólo dejan que la luz se refleje en direcciones verticales y horizontales (porque las celdas son cuadradas o rectangulares), no realmente en diagonal. Esta es mi línea de pensamiento, cuando veo estos patrones. Creo que, lo mismo sucede cuando se mira en una lámpara de la calle a través de la red de insectos en la ventana.

0 votos

Eso fue lo que se me ocurrió al principio. Sin embargo, el patrón sólo se produce en la pantalla LCD. Intenté apuntar la luz a una variedad de superficies y la luz LED sólo mostró el patrón en la pantalla LCD. Todas las demás superficies sólo mostraban un patrón similar al de una luz convencional. Además, los puntos de luz discretos varían en función de la distancia a la pantalla, por lo que no son sólo píxeles individuales los que causan el patrón.

1 votos

Quizá le interese esta pregunta y mi respuesta a la misma - profundizando un poco más en el fenómeno de la difracción de una pantalla LCD.

7voto

kristjan Puntos 780

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 de macbook de 15 pulgadas, los píxeles están separados por

$$d = \frac{15.6~\textrm{inch}}{\sqrt {2880^2+1800^2}} = \frac{0.396~\textrm{m}}{\sqrt {2880^2+1800^2}} = 1.17 \cdot 10^{-4}~\textrm m$$

A partir de la geometría elemental y de las longitudes de las trayectorias ópticas (y de la aproximación de ángulos pequeños), se puede deducir que la interferencia constructiva se produce cuando hay un cambio de ángulo respecto a la reflexión habitual de

$$\Delta \alpha = \lambda / d$$

Si mantiene el láser, por ejemplo, a $b$ de la pantalla y sus ojos también están a $b$ de la pantalla, los puntos deben parecer tener una anchura

$$a = b \Delta \alpha / 2 = b \lambda / 2d$$

donde el factor de $\Delta \alpha/2$ se debe a que el rayo tiene que reflejarse en un ángulo $-\Delta \alpha/2$ en relación a lo normal para llegar a tus ojos, por lo que la diferencia es $\Delta \alpha$ .


Para $b = 0.5~\textrm m$ y $\lambda = 700~\textrm{nm}$ Esto da como resultado $a = 1.5 ~\textrm{mm}.$

0 votos

@lswim: ¿Podría comprobar si el $1.5 mm$ El desplazamiento es el orden de magnitud correcto para los puntos de difracción, cuando tanto usted como su láser están a aproximadamente medio metro de la pantalla (no es necesario hacer mediciones, sólo una estimación).

0 votos

Esa parece una explicación muy plausible (el desplazamiento está ciertamente en el orden de magnitud correcto) para el fenómeno. Supongo que la única pregunta que me queda es si la luz no tiene que ser coherente. Supuse que el LED de un faro normal emite una luz incoherente que eliminaría cualquier patrón de interferencia porque todas las ondas interferirían de forma diferente.

3 votos

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 la mecánica estadística). Por lo tanto, para resolver la $n$ -aquella máxima claramente, es necesario tener $n\Delta \lambda << \lambda$ , que normalmente se satisface con los LED. También se pueden ver los efectos de la difracción cuando se ilumina un CD con una luz extremadamente decoherente, como una lámpara ordinaria o el sol (sólo se separan las longitudes de onda) (ver es.wikipedia.org/wiki/Red de difracción#mediaviewer/ ).

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X