¿Cuál es la diferencia entre interferencia y difracción?

  1. Dos frentes de onda separados que se originan de dos fuentes coherentes producen interferencia. Las wavelets secundarias que se originan en diferentes partes del mismo frente de onda constituyen difracción.
  2. La región de intensidad mínima es perfectamente oscura en la interferencia. En difracción no están perfectamente oscuros.
  3. El ancho de las franjas es igual en la interferencia. En difracción nunca son iguales.
  4. La intensidad de todas las posiciones de máximos son de la misma intensidad en interferencia. En difracción sí varían.
  5. Cuando tenemos dos rendijas infinitamente estrechas separadas por una distancia cerca de la fuente, obtenemos interferencia. Pero cuando tenemos una sola hendidura de ancho finito o más bien una abertura cerca de la fuente, obtenemos difracción.

Las siguientes son dos imágenes de un patrón de interferencia. Tenga en cuenta que el ancho de la franja sigue siendo el mismo en todo.

Ahora ve las siguientes imágenes de un patrón de difracción. El primero es en realidad el de un disco aireado. Tenga en cuenta que el ancho de la franja y la intensidad varían a medida que nos alejamos del máximo central.

Cómo se produce la interferencia:

Cómo ocurre la difracción:

En realidad, no hay diferencia. De acuerdo con el principio de Huygen, cada punto es una fuente de un wavelet secundario. En ambos fenómenos, las ondas secundarias interactúan y forman un patrón de franjas brillantes y oscuras. En la interferencia, consideramos el caso donde hay 2 o múltiples rendijas y donde el tamaño o la apertura de la rendija se ignora y solo se tiene en cuenta la distancia entre las dos rendijas. En difracción, solo hay una ranura y, por lo tanto, su tamaño o apertura se tiene en cuenta.

Para la interferencia, consideramos principalmente la interacción entre wavelets provenientes de las dos ranuras diferentes al ignorar el tamaño de la ranura y suponiendo que solo se emite una wavelet de cada ranura. Para la difracción, consideramos la interacción entre las diferentes wavelets que provienen de las diferentes porciones de la misma rendija al aceptar el hecho de que la rendija no es solo una fuente puntual sino que tiene una apertura finita con muchos puntos. En realidad, tanto la difracción como la interferencia tienen lugar simultáneamente.

Veo muchas respuestas excelentes aquí, pero me gustaría agregar mi opinión debido a A2A

El nombre de interferencia en sí lo regala. Dos ondas interfieren o se encuentran. Cuando lo hacen, causan una distribución de energía que hace que las famosas bandas brillantes y oscuras.

La difracción se refiere al hecho de que las ondas pueden doblarse alrededor de las cosas. La difracción del sonido es tan común, que nunca debes haberlo pensado. Pero como la luz es una onda, también difracta.

Si nos fijamos en las dos definiciones, sería una maravilla, cuál es el significado de esta pregunta. Los dos fenómenos son tan diferentes y están tan bien definidos, ¿por qué hay una confusión? Olvídate de las diferencias, ¿cuál es la similitud entre los dos?

Bueno, la confusión es causada por muchos maestros y libros. Es debido a los títulos dados a las imágenes como estas

Algunos se denominan patrones de interferencia y otros se denominan patrones de difracción. Que es absolutamente sin sentido. Así que aquí está lo que realmente está pasando.

En cada imagen, se hace que la luz pase a través de la ranura / s. Cuando lo hacen, la pequeña abertura hace difractar la luz (doblar y extender). Así que hay una difracción en todas estas imágenes. Estas ondas, eventualmente se encuentran y redistribuyen sus energías, ergo, interfieren entre sí, lo que podemos ver como regiones oscuras y brillantes alternas.
Por lo tanto, todos los patrones (regiones brillantes y oscuras) son causados ​​por la interferencia de la luz (por su definición), y en todos los experimentos, cuando se usan rendijas, se produce una difracción en cada rendija.

Así que está mal llamar a algo como patrón de interferencia o difracción. Todos son patrones de interferencia en sí mismos.

Entonces tenemos algo llamado la rejilla de difracción. Se llama así, porque tiene muchas rendijas, y así la luz sufre mucha difracción, pero nuevamente, el patrón es causado por la interferencia de la luz.

Aquí hay un CD. Si alguien pregunta qué causa la coloración? Si dices difracción eso está mal. Los hoyos en el CD actúan como rendijas. Así que en ese sentido, se llama una rejilla de difracción. Pero la coloración es causada por la interferencia misma. Donde ves azul, es porque la luz azul está experimentando una fuerte construcción y descanso, no tanto. No es tan diferente a la interferencia de película delgada, se ve en los derrames de petróleo y las burbujas de jabón

Entonces, para resumir, todo el negocio de distribución de energía, que causa la coloración (en luz blanca) o bandas oscuras y brillantes alternas (en luz monocromática) se llama interferencia. Cada vez que las ondas se extienden, o se doblan alrededor de una esquina, se llama difracción. Los dos son mundos separados.

¡Gracias por leer!

DIFRACCIÓN es la ligera flexión de la luz cuando pasa alrededor del borde de un objeto. La cantidad de flexión depende del tamaño relativo de la longitud de onda de la luz al tamaño de la abertura. Si la abertura es mucho más grande que la longitud de onda de la luz, la flexión será casi imperceptible. Sin embargo, si los dos son más cercanos en tamaño, la cantidad de flexión es considerable y se puede ver fácilmente a simple vista. La luz se separa en diferentes longitudes de onda, por lo que vemos colores como en un prisma.

Cuando existe la necesidad de separar la luz de diferentes longitudes de onda con alta resolución, se utiliza una rejilla de difracción . Un gran número de hendiduras paralelas, estrechamente espaciadas constituye una rejilla de difracción. La rejilla de difracción que actúa como un “súper prisma” se utiliza para medir espectros atómicos tanto en instrumentos de laboratorio como en telescopios.

Por cierto, las pistas de un disco compacto actúan como una rejilla de difracción, produciendo una separación de los colores de la luz blanca. La separación nominal de pistas en un CD es de 1,6 micrómetros, lo que corresponde a aproximadamente 625 pistas por milímetro. Esto pasa a estar en el rango de las rejillas de difracción de laboratorio ordinarias.

Ref: Rejilla De Difracción

La INTERFERENCIA es un fenómeno en el que dos ondas se superponen para formar una onda resultante de mayor o menor amplitud. Cuando una película de aceite que flota en un cuerpo de agua refleja la luz, se ve una masa de colores en espiral. Sin embargo, a pesar de que muchas personas han visto tal vista, pocos se dan cuenta de que la causa de este extraño fenómeno es la interferencia entre las ondas de luz. Una simple burbuja de jabón, como la que se muestra a continuación, es otro ejemplo común de interferencia, que refleja una variedad de hermosos colores cuando se ilumina con fuentes de luz naturales o artificiales.

Esta interacción dinámica de colores se genera por el reflejo simultáneo de la luz desde las superficies interna y externa de la burbuja. Las dos superficies están muy juntas, pero la luz reflejada desde la superficie interna de la burbuja aún debe viajar más lejos que la luz reflejada desde la superficie externa. Cuando las ondas reflejadas desde la superficie interior y exterior se combinan, interfieren entre sí, eliminando o reforzando algunas partes de la luz blanca, lo que da como resultado la aparición de color. Si la distancia extra recorrida por las ondas de luz internas es exactamente la longitud de onda de las ondas de luz externas, entonces, cuando las ondas se combinan, se producen interferencias constructivas y se producen colores brillantes de esas longitudes de onda. En lugares donde las ondas están fuera de paso, la interferencia destructiva transpira, cancelando la luz reflejada y el color.

Para su información, Newton (1643-1727) fue uno de los primeros científicos en estudiar los fenómenos de interferencia. En su famoso experimento de los anillos de Newton, colocó una lente convexa de gran curvatura en una placa de vidrio plana y aplicó presión para mantener la lente y la placa de vidrio juntas. Cuando los vio a través de la luz del sol reflejada, observó una serie de bandas concéntricas de luz y de color oscuro.

A principios del siglo XIX, la opinión general continuó a favor de la teoría de las partículas de la luz. Sin embargo, un médico británico innovador llamado Thomas Young (1773-1829) encontró pruebas convincentes que apoyaban la idea de que la luz es un fenómeno de onda. En 1801, realizó un experimento importante, a menudo denominado el experimento de doble rendija, que demostró interferencia de tal manera que solo podría explicarse si la luz visible poseía propiedades similares a las ondas.

Ref: Expresiones moleculares: la ciencia, la óptica y usted: luz y color

Puede ser una distinción un tanto artificial, pero en última instancia es una interferencia cuando hay dos haces separados involucrados, no importa cuán fugazmente. La línea divisoria está justo en el medio entre la “difracción de un solo corte” y la “interferencia de doble corte”. Si comienza con un haz de luz infinitamente amplio que consiste en frentes de onda infinitamente amplios y perfectamente paralelos, entonces se propagará de manera perfectamente uniforme de acuerdo con el principio de Huygens-Fresnel.

Si luego coloca una pantalla con una sola rendija delante de ella, la parte de la viga que atraviesa la rendija comenzará a deshacerse en los bordes, de nuevo según el principio de HP, de modo que después de una distancia moderada (decenas o cientos de longitudes de onda) terminará con el famoso patrón de difracción de una sola rendija.

Si, en cambio, coloca dos rendijas paralelas en la pantalla, las dos vigas, consideradas como de doble haz, se desentrañarán nuevamente y, después de una distancia moderada, terminarán con el patrón de interferencia de doble rendija igualmente famoso (superpuesto a la difracción de una sola rendija). patrón), de nuevo por el principio de HP.

Pero obviamente, en algún nivel, esto es lo mismo, es solo una explicación del principio de HP. Resulta que el patrón más allá de la pantalla es la transformada de Fourier del patrón tallado en la pantalla, que conduce a un campo completo de la óptica de Fourier. Y un producto clave de ese campo es la rejilla de “Difracción” que en realidad tiene muchas ranuras paralelas, demasiado cerca como para rechinar como una rejilla de “interferencia”. Y los hologramas son en realidad solo la transformada de Fourier de una escena grabada en vidrio o similar, y se reproducen utilizando el hecho de que la transformada de Fourier es su propio inverso.

Por el contrario, cuando la interferencia comienza a ser realmente interesante es cuando los dos o más haces están bien separados. En los interferómetros LIGO que hicieron el descubrimiento reciente de ondas gravitacionales, un haz de luz se divide en dos por un divisor de haz, y las dos mitades se envían en múltiples viajes de ida y vuelta de 4 km antes de ser recombinadas.

Cuando una ola alcanza una pequeña abertura, dobla este fenómeno que se conoce como difracción . Este de la apertura debe ser comparable a la longitud de onda de la onda para que ocurra la difracción.

Cuando dos olas se encuentran entre sí, no colisionan, sino que se fortalecen o se debilitan entre sí, dependiendo de lo que es el desplazamiento (“altura”) de las olas. Este fenómeno se llama interferencia .

La difracción ocurre cuando una onda encuentra un obstáculo o una rendija, estos comportamientos característicos se exhiben cuando una ola encuentra un obstáculo o una rendija que es comparable en tamaño a su longitud de onda , mientras que la interferencia es el fenómeno en el que las ondas se encuentran entre sí y se combinan de forma aditiva o sustractiva. forman ondas compuestas. En cierto sentido, hay similitudes en el hecho de que ambos fenómenos a partir de una onda dada producen otras ondas (con una frecuencia o fase y / o amplitud en general diferentes, etc.). La principal diferencia es el mecanismo, la difracción implica una onda y algún obstáculo u objeto que desvía la onda o la dobla y la interferencia implica una onda que se combina con otras ondas. En experimentos físicos, estos dos fenómenos pueden ocurrir y formar parte del mismo fenómeno general.

Según Feynman:

Nadie ha podido definir la diferencia entre interferencia y difracción satisfactoriamente. Es solo una búsqueda de uso, y no hay una diferencia física específica e importante entre ellos. Lo mejor que podemos hacer es, hablando en términos generales, decir que cuando solo hay unas pocas fuentes, por ejemplo dos fuentes de interferencia, el resultado generalmente se llama interferencia, pero si hay un gran número de ellas, parece que la palabra La difracción se utiliza más a menudo.

Si bien tanto la interferencia como la difracción son términos casi similares, existe una ligera diferencia entre ellos:

  1. La interferencia se produce debido a la superposición de ondas de dos fuentes coherentes, mientras que la difracción se produce debido a la superposición de ondas de más de dos fuentes coherentes.
  2. La región de los mínimos es perfectamente oscura en interferencia mientras que en difracción no es perfectamente oscura.
  3. La intensidad de todos los máximos y mínimos es la misma en la interferencia, mientras que no es verdadera en la difracción, disminuye gradualmente hacia la 2ª y la 3ª.
  4. Todas las franjas son de igual ancho en la interferencia, pero en difracción no es así.

Hay tantas diferencias entre la interferencia y la difracción. Son –

(1) La interferencia se produce debido a la interacción entre los frentes de onda primarios que se originan a partir de dos fuentes coherentes. Pero la difracción es el resultado de la interacción entre dos wavelets secundarias que se originan en dos puntos diferentes del mismo frente de onda.

(2) El ancho de la franja puede o no ser igual en interferencia. En el experimento de Young, el ancho de la franja es igual si en el anillo de Newton el ancho de la franja no es el mismo. Por otro lado en ancho de franja de difracción nunca es igual.

(3) En la interferencia los puntos de intensidad mínima están completamente oscuros. Pero en difracción los puntos de intensidad mínima no son completamente oscuros.

(4) en todas las bandas brillantes son de la misma intensidad. Pero en difracción, la intensidad de las bandas brillantes disminuye gradualmente a medida que nos alejamos de Maxima central.

ESPERE ESTE ANS AYUDARÁ … .. GRACIAS

La difracción ocurre cuando una ola encuentra un obstáculo o una rendija. Estos comportamientos característicos se exhiben cuando una onda encuentra un obstáculo o una rendija que es comparable en tamaño a su longitud de onda. Por otro lado, la interferencia es el fenómeno en el que las ondas se encuentran y se combinan de forma aditiva o sustractiva para formar ondas compuestas … ¡!

Feynman dijo: “nadie ha podido definir satisfactoriamente la diferencia entre interferencia y difracción. Es solo una cuestión de uso, y no hay una diferencia física específica e importante entre ellos”.

La difracción ocurre generalmente cuando se permite que la luz pase a través de una sola rendija. En difracción, la intensidad de la banda central en el patrón es la más alta y, cuando comienzas a moverte hacia los extremos, la intensidad de las bandas disminuye. En la interferencia, generalmente se permite que la luz pase a través de dos rendijas. Y la intensidad es la misma en todas las bandas. Ya sea en medio o en los extremos.