¿Ocurre la difracción antes de la interferencia?

Question

En el experimento de la doble rendija, la luz pasa a través de dos rendijas y las ondas interfieren y forman un patrón de interferencia. Se requiere una sola rendija para la difracción.

Entonces, estaba pensando si la luz en la configuración de interferencia experimenta primero difracción en las dos rendijas?

Creo que es el caso, porque las ondas de luz se dispersan debido a la difracción en las dos rendijas. Las dos ondas interfieren para formar el patrón de interferencia. ¿Es correcto mi pensamiento?

Answer 1

Según el principio de Huygens-Fresnel, cada punto de la frente de onda es una nueva fuente de onda esférica. Por supuesto, no ves infinitas ondas individuales; lo que ves es el resultado de sumar (interferencias) infinitas ondas.

Esto significa que siempre hay interferencia, incluso si no hay obstáculos. La difracción sería una consecuencia de bloquear parte de la frente de onda, por lo que las ondas que quedan interfieren de alguna manera elegante. Este principio se puede usar para describir reflexión, refracción y difracción.

Para una sola rendija varias veces más grande que la longitud de onda (los puntos son las fuentes de onda):

Si la rendija es tan grande como la longitud de onda, verías una única onda esférica (no estaría seguro de considerar esto difracción en absoluto):

Hay algo similar al principio de Huygens-Fresnel en electrodinámica cuántica. La formulación integral de trayectoria dice que cuando la luz (y cualquier otra partícula) viaja de un punto $A$ a un punto $B$, debes sumar todas las trayectorias posibles. Cada trayectoria tiene la misma probabilidad, solo difieren en la fase.

Entonces, para la doble rendija, si calculas cada trayectoria posible obtendrías el resultado clásico.

Por lo tanto, diría que la difracción es un caso particular de interferencia donde se ha bloqueado parte de la frente de onda.

Pero la diferencia entre interferencia y difracción no está clara. Como dijo Feynman: "nunca nadie ha sido capaz de definir satisfactoriamente la diferencia entre interferencia y difracción. Es solo una cuestión de uso, y no hay una diferencia física específica e importante entre ellas".

Answer 2

La difracción en una rendija se debe a la interferencia de los ténderes de onda de Hyugence. Pero luego la interferencia de las ondas de las dos rendijas se debe a esta difracción en las rendijas. Cuando la distancia entre las rendijas es grande y la difracción no es demasiado fuerte (las rendijas no son demasiado puntiagudas) las ondas después de las rendijas no se doblarían fuertemente y se superpondrían unas sobre otras y no formarían la imagen de interferencia. Pero también se puede decir que se debe a la interferencia de los ténderes de onda de las ondas difractadas. Para mí la difracción es equivalente a la flexión de la luz. La interferencia es prácticamente cuando observamos patrones de interferencia de máximo y mínimo.