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16 de febrero de 2016

COMO ES LA DIFRACCION DE LA LUZ



La luz roja es la menos desviada al pasar por un prisma, pero la que más se desvía al pasar por una red de difracción. ¿Por qué esa diferencia?

La luz cabe considerarla como un movimiento ondulatorio y la luz del Sol como una colección de ondas de diferentes longitudes. La luz de diferentes longitudes de onda produce efectos distintos sobre la retina, y es eso lo que nos da la sensación de los colores. De todas las formas visibles de luz, la roja es la de mayor longitud de onda; luego viene el anaranjado, el amarillo, el verde, el azul y finalmente el violeta.

Cuando la luz pasa del aire al vidrio, al agua o a otro medio transparente, disminuye su velocidad.

Si el haz de luz incide sobre el trozo de vidrio con un ángulo oblicuo desde la derecha, la parte derecha del haz, que es la que primero choca contra el vidrio, es también la que pierde primero velocidad.

Durante un instante, la parte derecha se mueve lentamente mientras que la izquierda sigue a toda velocidad. El resultado es que el haz cambia de dirección al entrar en el vidrio. Es lo que se llama "refracción".

Lo mismo ocurriría si una columna de soldados entrara oblicuamente desde una carretera asfaltada a un campo arado. Los soldados que se encuentran en el lado más próximo al campo entrarían primero en él y disminuirían antes el paso.

Y a menos que se hiciera un esfuerzo deliberado para impedirlo, la columna cambiaría de dirección al entrar en el campo.

El efecto retardador del campo proviene de la dificultad de despegar las botas en un suelo blando.

Una vez despegada y en el aire, se mueve igual de deprisa en un campo que una carretera. Lo cual significa que los soldados pasilargos, al establecer menos contactos por unidad de distancia que los pasicortos (gracias a su mayor zancada), sufrirán un retardo menor. Una columna de soldados pasilargos cambiaría menos de dirección que otra de pasicortos.

La luz roja, con su gran longitud de onda, es similar en este aspecto a un soldado pasilargo. Su velocidad disminuye menos que la de la luz de cualquier otro color, y, por tanto, sufre una refracción mínima. Y la luz violeta es naturalmente la que se refracta más.

La difracción implica un principio completamente diferente. Un movimiento ondulatorio puede rodear libremente un obstáculo con tal que éste no sea mayor que la longitud de una de sus ondas. Cuanto mayor es el obstáculo, peor podrá rodearlo.

Las longitudes de onda de la luz son tan diminutas (aproximadamente 1/20.000 de centímetro) que al tropezar con obstáculos corrientes no se desvía apenas nada, sino que prosigue en línea recta y proyecta sombras nítidas. (Las ondas sonoras, cuya naturaleza es muy distinta de las de la luz, son mucho más largas. Por eso se puede oír al otro lado de una esquina, pero no ver.... al menos sin espejos.)

Una red de difracción consiste en un gran número de líneas opacas muy finas, todas ellas paralelas y trazadas sobre un fondo transparente. Las líneas opacas son lo bastante finas como para que incluso las diminutas ondas luminosas, al pasar por las regiones transparentes vecinas, puedan rodearlas un poco. Esto es lo que se denomina "difracción".

Está claro que cuanto más larga sea la longitud de onda de la luz, más pequeña será la obstrucción de las líneas opacas y tanto más podrá abarcar la luz alrededor de ellas. La luz roja, con su gran longitud de onda, es la que más puede abarcar alrededor de las líneas opacas y, por tanto, la que más se difracta. Y la luz violeta, por supuesto, la que menos.

Tanto los prismas de refracción como las redes de difracción dan un "arco iris" o espectro. Pero uno es el inverso del otro. Leyendo hacia fuera desde la dirección original de la luz, el espectro de refracción es rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul y violeta. Y el de difracción: violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo.

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