Interferencia
Las fuentes coherentes son aquellas que emiten ondas de luz de la misma longitud de onda o frecuencia las cuales son siempre están en fase la una con la otra o tienen una diferencia de fase constante. Las dos fuentes coherentes pueden producir el fenómeno de interferencia. Los colores que nosotros observamos cuando la luz de sol cae en una burbuja de jabón, un poco de aceite o en el pavimento húmedo, o un colibrí rojizo son causados por la interferencia de las ondas de luz reflejadas desde el frente hacia atrás de las superficies de las películas transparentes finas. Esto se da porque dos haces de ondas que llegan al mismo plano sumarán sus efectos si llegan en fase o contrarrestarán sus efectos si llegan desfasados. Su efecto combinado es obtenido sumando algebraicamente los desplazamientos en el punto hacia las fuentes individualmente. Esto es conocido como el principio de superposición. Thomas Young descubrió este principio de interferencia cerca de 1800. El espesor de la película es típicamente del orden de la magnitud de la longitud de onda de la luz. Las películas delgadas depositadas en los componentes ópticos tales como los lentes de las cámaras pueden reducir la reflección y mejorar la intensidad de la luz transmitida. Los cubrimientos delgados en ventanas pueden mejorar la reflectividad para la radiación infrarroja mientras tiene menos efecto en la radiación visible. De esta manera es posible reducir el efecto de calor de la luz de sol en un edificio. Dependiendo en el espesor, una película delgada puede ser perfectamente reflejante o perfectamente transmitir la luz de una determinada longitud de onda, como se puede ver en la figura 11. Estos efectos resultan de interferencias constructivas tanto como destructivas. La figura 12 muestra una película transparente de espesor uniforme iluminado por una luz monocromática de longitud de onda l desde un punto S. El ojo está posicionado de tal manera que una rayo particular incidente I entra desde la fuente al ojo como r1, luego reflección desde el frente de la superficie de la película en a. El rayo incidente entra también en la película en a como un rayo refractado y es reflejado desde la parte de atrás de la superficie de la película en b; el rayo entonces emerge desde el frente de la superficie de la película en c y también entra en el ojo como rayo r2. La geometría de la Fig 12 muestra que r1 y r2 son paralelas. Siendo originadas en el mismo punto fuente, son coherentes y por lo tanto son capaces de interferirse. A causa de que estos dos rayos han viajado sobre caminos diferentes de diferentes longitudes, han atravesado diferentes medias, y han sufrido diferentes tipos de reflexión en a y b, hay una fase de diferencia entre ellos. La intensidad percibida por el ojo, como los rayos paralelos desde una región ac de la película entran en él, está determinado por esta diferencia de fase. Para incidencia normal-cercana (q1» 0 in Fig. 12) la diferencia en el camino geométrico para los dos caminos desde S está cerca de 2d. Nosotros podemos esperar que la onda resultante reflejada desde la película cerca sea una interferencia máxima si la distancia 2d es un número integral de longitudes de onda. Esta afirmación debe ser modificada por dos razones
Primero, la longitud de onda debe referirse a la longitud de onda ln de la luz en la película y no su longitud de onda l en el aire; es decir, estamos tratando con longitudes de camino ópticos en lugar de longitudes de camino geométrico. Las longitudes de onda l y ln están relacionados por la ecuación ln =l/n donde n es el índice de refracción de la película. En Segundo lugar, asumimos que la película es tan delgada que 2d es mucho menor que 1 longitud de onda. La diferencia de fase entre las ondas debería estar cercanas a cero en nuestra suposición, y deberíamos esperar que dicha película aparezca brillante en la reflexión. Como sea, aparece oscura. Esto es claro en la Fig 11 en la que la acción de la gravedad produce una película cuneiforme, extremadamente delgada en su borde superior. Mientras continúa el drenaje el área oscura incrementa en tamaño. Para explicar esto, uno o el otro de los dos rayos de la Fig 12 deben sufrir de un abrupto cambio de fase de p(180°) Cuando es reflejado del frente de la superficie sufre este cambio de fase. La fase del otro rayo no es cambiado abruptamente, en la transmisión a través del frente de la superficie o en la reflexión en la parte trasera. Una aplicación muy usada de interferencia son las cubiertas no reflexivas para vidrios. La superficie es cubierta con una película química de espesor justo para parar la mayoría de la luz que ordinariamente sería reflejado y causaría brillo. Cuando es aplicado a un objetivo de una cámara, esto mejora la calidad y el brillo de la imagen sacando los reflejos de las varias superficies de las lentes.
Difracción
La curvatura de las ondas cuando pasan cerca del borde de un obstáculo o a través de pequeñas abertures es llamada difracción. Los factores que pueden ser observadors para la luz bajo condiciones prósperas is la evidencia mas fuerte en favor de la teoría ondulatoria. El juego de colores iridicente del arcoiris que usted ve cuando la luz se tefleja casi paralalamente a la superficie de un disco gramófono se debe al factor que varias longitudes de onda de la luz son difractadas por diferentes cantidades cuando son reflejadas por los canalitos espaciados regularmente los que cubren la superficie del disco. De hecho, una superficie cubierta por canales o pequeñas lomitas espaciados pueden ser usados como sustitutos para el prisma en un electroscopio. Estos retículos de microscopio son hechos por máquinas especiales que hacen ranuras extremadamente pequeñas en metales o vidrio, con un punto de diamante. Un bueno de estos puede tener 6000 o más ranuras en un centímetro y es capaz de dar mucha mayor dispersión que cualquier prisma. Tan finas son las retículas de microscopio que están demasiado gruesas para producir difracción de las mucho más pequeñas longitude de onda de los rayos X. Pero los cristales de ciertos minerales pueden servir como retículas de microscopio para este caso. Los espacios regulares en los átomos de cristal es jústamente del orden del tamaño para difractar los rayos X y así pueden servir para medir sus longitudes de onda. Entonces, usando rayos X de longitudes de onda conocidas, la colocación exacta de los átomos en otros cristales pueden sacarse.
Subido por: Nauj(KND Masters)
