Difracción de la luz con redes y utilizando un CD o DVD

Difraccióndelaluz
conredesyutilizando
unCDoDVD
La difracción es uno de los fenómenos ondulatorios más característicos e interesantes. La difracción de las ondas está íntimamente relacionada con el fenómeno de la interferencia o superposición. En el caso particular de las ondas de luz, la difracción es de capital importancia a la hora de diseñar instrumentos ópticos como, por ejemplo, telescopios, microscopios o redes de difracción. Estas últimas aprovechan este fenómeno para producir un patrón de interferencia muy particular y de gran utilidad para varios fines. Las redes de difracción existen en la naturaleza: las alas de algunas mariposas o las plumas de algunas aves incluyen estructuras de este tipo, lo que les confiere colores muy llamativos, que además pueden variar dependiendo del ángulo con que se miren. Una red de difracción ideal está compuesta por muchas líneas paralelas, equidistantes e idénticas entre sí. El espacio que hay entre ellas posee propiedades ópticas (reflexión, transmisión,…) distintas de las de las líneas. Si se hace llegar a la red de difracción la luz de un láser, éste se transmitirá y/o se reflejará en la misma, descomponiéndose en varios haces brillantes difractados. Cada uno de ellos formará un ángulo diferente respecto al haz original. Por ello, al incidir los haces difractados sobre una pantalla, se observan varios puntos brillantes. La línea que une esos puntos brillantes es perpendicular a las líneas que forman la red de difracción. El ángulo que forma cada uno de los haces difractados depende de lo juntas que estén las líneas de la red de difracción y de la longitud de onda (el color) de la luz utilizada: cuanto más juntas estén las líneas, más separados estarán los haces entre sí; cuanto mayor sea la longitud de onda utilizada, más separados estarán los haces entre sí. 1 Material: 1. ‐ Un puntero láser (mejor si son dos, de distinto color) 2. ‐ Un CD y/o un DVD (también puede emplearse un Blu‐ray) Procedimiento: Tanto el CD como el DVD o el Blu‐ray, poseen pistas (realmente es una sola, en espiral) idénticas equiespaciadas, separadas entre sí distancias del orden de una micra o menos. Por tanto, actúan como redes de difracción. Simplemente tenemos que hacer incidir el láser sobre su superficie y veremos que, al reflejarse, se descompone en una serie de haces que veremos en la pared como puntos brillantes (¡¡cuidado con que no llegue al ojo ninguno de ellos!! No uses un láser demasiado potente, mira las indicaciones de seguridad del láser). Podemos observar que la distancia entre puntos brillantes (difractados) será mayor en el caso del DVD que en el del CD, y mayor aún en un Blu‐ray. La mayor capacidad de almacenamiento de información de cada tipo de disco (mayor en el Blu‐ray y menor en el CD) está relacionada con una mayor densidad de líneas, es decir, con una menor distancia entre ellas. Por lo tanto los puntos difractados estarán más juntos si empleamos un CD como red de difracción. También podemos observar cómo los puntos difractados aparecen más separados al emplear un puntero rojo en lugar de uno verde, puesto que la longitud de onda () del rojo es mayor que la del verde, y esta magnitud está relacionada con el fenómeno de difracción. Por último, un pañuelo o una cortina de tela fina se comportarán también como red de difracción, pero en este caso no veremos sólo una línea de puntos, en una dimensión (1D), sino que éstos se dispondrán en dos dimensiones (2D). ¿Por qué crees que se produce esto? 2