DIFRACCION DE FRANHOUFEN POR ABERTURA UNICA: DIFRACCION DE FRANHUOFER

DIFRACCIÓN DE FRAUNHOFER POR ABERTURA UNICA

Joseph von Fraunhofer

(06/03/1787 - 07/06/1826)

Joseph von Fraunhofer

Óptico y físico alemán

Nació el 6 de marzo de 1787 en Straubing.

Fraunhofer mejoró la fabricación de vidrio óptico con la técnica de moler y pulir las lentes. Fabricó telescopios y otros instrumentos ópticos. Ideó varios instrumentos científicos. Su nombre está asociado a las líneas fijas y oscuras del espectro solar llamadas líneas de Fraunhofer, ya que fue el primero en describirlas detalladamente. Investigó la refracción y difracción de la luz e inventó el espectroscopio y desarrolló de la espectroscopia. En el año 1823 fue miembro de la Academia de Ciencias de Munich.

Joseph von Fraunhofer falleció en Múnich el 7 de junio de 1826.

ESPECTROSCOPIO

Instrumento óptico que sirve para producir y observar los espectros de la luz. Eventualmente adaptado para la observación de las radiaciones infrarrojas o ultravioletas.

ESPECTROSCOPIA

Estudio de la cantidad de luz que absorbe, despide o dispersa (refleja) un objeto. La espectroscopia descompone la luz y mide diferentes longitudes de onda de luz visible y no visible. En el campo de la medicina, se usan diferentes tipos de espectroscopia para estudiar los tejidos y ayudar en el diagnóstico.

Las líneas de Fraunhofer.

La difracción es junto con la interferencia un fenómeno típicamente ondulatorio

En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas, éste se basa en el curvado y esparcido de las ondas cuando encuentran un obstáculo o al atravesar una rendija.

Patrón de difracción obtenido por una rendija simple.

Como se ve en la figura 3, supongamos que la dirección Ø bajo la que llegan los rayos cumple la condición a sen Ø =ƛ : en tal caso se ve claramente que el rayo difractado justo en el borde superior de la rendija interfiere destructivamente (está desfasado en media longitud de onda) con el rayo difractado en la mitad de la rendija; y este rayo a su vez interfiere destructivamente con el rayo difractado en el borde inferior de la rendija.

En la mayoría de los casos cuando se estudia la difracción de Fraunhofer, la situación es la representada en la figura 4, en la que estamos observando el patrón de interferencia sobre una pantalla muy alejada de la rendija

Como se ve en la figura 7, para una dirección Ø en la que llegan los rayos paralelos de cada uno de los focos emisores, el desfase entre dos rayos consecutivos es ɗ = a/n sen Øƛ/2 : así si tomamos que E =Eo/N sen(wt) es la onda difractada por el foco emisor localizado en el primer segmento de longitud a/N, entonces la onda emitida por el siguiente foco está descrita por E =Eo/N sen(wt+ɗ) y así sucesivamente; el significado de Eo se verá un poco más adelante. Notar al aumentar el número de divisiones de la rendija para llegar finalmente a una distribución continua de focos emisores, el desfase y la amplitud de cada onda disminuye.

Cuando entre una fuente emisora de luz y una pantalla se interpone un diafragma, se observan una serie de franjas claras y oscuras en la pantalla; además, si se trata de luz blanca, aparecen franjas coloreadas. Fenómenos análogos se producen siempre que los frentes de onda emitidos por una fuente se encuentran con un obstáculo opaco o un diafragma pequeños.

Estos son los llamados fenómenos de difracción y son más acentuados cuando los tamaños de los obstáculos o diafragmas son comparables con la longitud de onda de la luz utilizada.

Difracción por una rendija Cuando un haz de luz monocromático y colimado incide normalmente sobre una rendija estrecha, la distribución de intensidad luminosa sobre una pantalla suficientemente alejada, a causa de la difracción.