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Física universitaria volumen 3

Resumen

Física universitaria volumen 3Resumen
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Resumen

4.1 Difracción de una rendija

  • La difracción puede enviar una onda alrededor de los bordes de una abertura u otro obstáculo.
  • Una rendija produce un patrón de interferencia caracterizado por un amplio máximo central con máximos más estrechos y atenuados a los lados.

4.2 Intensidad en la difracción de una rendija

  • El patrón de intensidad para la difracción debida a una rendija puede calcularse utilizando fasores dado por la
    I=I0(senββ)2,I=I0(senββ)2,

     donde β=ϕ2=πasenθλβ=ϕ2=πasenθλ, a es el ancho de la rendija, λλ es la longitud de onda, y θθ es el ángulo desde el pico central.

4.3 Difracción de doble rendija

  • En las rendijas reales de ancho finito, los efectos de interferencia y difracción operan simultáneamente para formar un patrón de intensidad complicado.
  • Se pueden determinar las intensidades relativas de las franjas de interferencia dentro de un patrón de difracción.
  • Los órdenes faltantes se producen cuando un máximo de interferencia y un mínimo de difracción coinciden.

4.4 Rejillas de difracción

  • Una rejilla de difracción consiste en un gran número de rendijas paralelas uniformemente espaciadas que producen un patrón de interferencia similar pero más nítido que el de una rendija doble.
  • La interferencia constructiva se produce cuando dsenθ=mλparam=0,±1,±2,...,dsenθ=mλparam=0,±1,±2,..., donde d es la distancia entre las rendijas, θθ es el ángulo relativo a la dirección de incidencia, y m es el orden de la interferencia.

4.5 Aberturas circulares y resolución

  • La difracción limita la resolución.
  • El criterio de Rayleigh establece que dos imágenes son apenas distinguibles cuando el centro del patrón de difracción de una está directamente sobre el primer mínimo del patrón de difracción de la otra.

4.6 Difracción de rayos X

  • Los rayos X son una radiación electromagnética de longitud de onda relativamente corta y pueden presentar características ondulatorias como la interferencia cuando interactúan con objetos correspondientemente pequeños.

4.7 Holografía

  • La holografía es una técnica basada en la interferencia de ondas para registrar y formar imágenes tridimensionales.
  • Los láseres ofrecen una forma práctica de producir imágenes holográficas nítidas gracias a su luz monocromática y coherente para obtener patrones de interferencia pronunciados.
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