Interferencia Las fuentes coherentes son aquellas que emiten ondas de luz de la misma longitud de onda o frecuencia las cuales son siempre estn en fase la una con la otra o tienen una diferencia de fase constante. Las dos fuentes coherentes pueden producir el fenmeno de interferencia. Los colores que nosotros observamos cuando la luz de sol cae en una burbuja de jabn, un poco de aceite o en el pavimento hmedo, o un colibr rojizo son causados por la interferencia de las ondas de luz reflejadas desde el frente hacia atrs de las superficies de las pelculas transparentes finas. Esto se da porque dos haces de ondas que llegan al mismo plano sumarn sus efectos si llegan en fase o contrarrestarn 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 superposicin. Thomas Young descubri este principio de interferencia cerca de 1800. El espesor de la pelcula es tpicamente del orden de la magnitud de la longitud de onda de la luz. Las pelculas delgadas depositadas en los componentes pticos tales como los lentes de las cmaras pueden reducir la refleccin y mejorar la intensidad de la luz transmitida. Los cubrimientos delgados en ventanas pueden mejorar la reflectividad para la radiacin infrarroja mientras tiene menos efecto en la radiacin visible. De esta manera es posible reducir el efecto de calor de la luz de sol en un edificio. Dependiendo en el espesor, una pelcula 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 pelcula transparente de espesor uniforme iluminado por una luz monocromtica de longitud de onda l desde un punto S. El ojo est posicionado de tal manera que una rayo particular incidente I entra desde la fuente al ojo como r1, luego refleccin desde el frente de la superficie de la pelcula en a. El rayo incidente entra tambin en la pelcula en a como un rayo refractado y es reflejado desde la parte de atrs de la superficie de la pelcula en b; el rayo entonces emerge desde el frente de la superficie de la pelcula en c y tambin entra en el ojo como rayo r2. La geometra 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 reflexin en a y b, hay una fase de diferencia entre ellos. La intensidad percibida por el ojo, como los rayos paralelos desde una regin ac de la pelcula entran en l, est determinado por esta diferencia de fase. Para incidencia normal-cercana (q1 0 in Fig. 12) la diferencia en el camino geomtrico para los dos caminos desde S est cerca de 2d. Nosotros podemos esperar que la onda resultante reflejada desde la pelcula cerca sea una interferencia mxima si la distancia 2d es un nmero integral de longitudes de onda. Esta afirmacin debe ser modificada por dos razones Primero, la longitud de onda debe referirse a la longitud de onda ln de la luz en la pelcula y no su longitud de onda l en el aire; es decir, estamos tratando con longitudes de camino pticos en lugar de longitudes de camino geomtrico. Las longitudes de onda l y ln estn relacionados por la ecuacin ln =l/n donde n es el ndice de refraccin de la pelcula. En Segundo lugar, asumimos que la pelcula es tan delgada que 2d es mucho menor que 1 longitud de onda. La diferencia de fase entre las ondas debera estar cercanas a cero en nuestra suposicin, y deberamos esperar que dicha pelcula aparezca brillante en la reflexin. Como sea, aparece oscura. Esto es claro en la Fig 11 en la que la accin de la gravedad produce una pelcula cuneiforme, extremadamente delgada en su borde superior. Mientras contina el drenaje el rea oscura incrementa en tamao. 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 transmisin a travs del frente de la superficie o en la reflexin en la parte trasera.

Una aplicacin muy usada de interferencia son las cubiertas no reflexivas para vidrios. La superficie es cubierta con una pelcula qumica de espesor justo para parar la mayora de la luz que ordinariamente sera reflejado y causara brillo. Cuando es aplicado a un objetivo de una cmara, esto mejora la calidad y el brillo de la imagen sacando los reflejos de las varias superficies de las lentes. Difraccin La curvatura de las ondas cuando pasan cerca del borde de un obstculo o a travs de pequeas abertures es llamada difraccin. Los factores que pueden ser observadors para la luz bajo condiciones prsperas is la evidencia mas fuerte en favor de la teora ondulatoria. El juego de colores iridicente del arcoiris que usted ve cuando la luz se tefleja casi paralalamente a la superficie de un disco gramfono 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 pequeas lomitas espaciados pueden ser usados como sustitutos para el prisma en un electroscopio. Estos retculos de microscopio son hechos por mquinas especiales que hacen ranuras extremadamente pequeas en metales o vidrio, con un punto de diamante. Un bueno de estos puede tener 6000 o ms ranuras en un centmetro y es capaz de dar mucha mayor dispersin que cualquier prisma. Tan finas son las retculas de microscopio que estn demasiado gruesas para producir difraccin de las mucho ms pequeas longitude de onda de los rayos X. Pero los cristales de ciertos minerales pueden servir como retculas de microscopio para este caso. Los espacios regulares en los tomos de cristal es jstamente del orden del tamao para difractar los rayos X y as pueden servir para medir sus longitudes de onda. Entonces, usando rayos X de longitudes de onda conocidas, la colocacin exacta de los tomos en otros cristales pueden sacarse. Ranura simple y doble http://1.bp.blogspot.com/_ryDWtyxos8Y/SnucRM1Hv5I/AAAAAAAAAAU/6JQJzGBpTzA/s1600-h/doble-

rendija-de-young.png http://1.bp.blogspot.com/_ryDWtyxos8Y/SnucRM1Hv5I/AAAAAAAAAAU/6JQJzGBpTzA/s1600-h/doblerendija-de-young.png Experimento de la doble ranura Young es conocido por sus experiencias de interferencia y difraccin de la luz demostrando la naturaleza ondulatoria de sta. En 1801 hizo pasar un rayo de luz a travs de dos rendijas paralelas sobre una pantalla generando un patrn de bandas claras y oscuras demostrando que la luz es una onda. El experimento de Young, tambin denominado experimento de la doble rendija, fue realizado en 1801 por Thomas Young, en un intento de discernir sobre la naturaleza corpuscular u ondulatoria de la luz. Young comprob un patrn de interferencias en la luz procedente de una fuente lejana al difractarse en el paso por dos rejillas, resultado que contribuy a la teora de la naturaleza ondulatoria de la luz. Estudios sobre la visin Thomas Young fue tambin el fundador de la ptica fisiolgica. En 1793 explic el modo en que el ojo acomoda la vista a diferentes distancias dependiendo del grado de curvatura del cristalino. En 1801 describi el defecto ptico conocido como astigmatismo. Thomas Young habia expuesto por primera vez

una teora sobre la vision de los colores que se fundamentar en los principios reales del comportamiento del color en el ojo humano que adems demostrar que esta caracterstica tena que ver con acontecimiento fisiolgico y no con un acontecimiento material.Se puede formular una relacin entre la separacin de las rendijas, s, la longitud de onda , la distancia de las rendijas a la pantalla D, y la anchura de las bandas de interferencia (la distancia entre franjas brillantes sucesivas), x / s = x / D Esta expresin es tan slo una aproximacin y su formulacin depende de ciertas condiciones especficas. Es posible sin embargo calcular la longitud de onda de la luz incidente a partir de la relacin superior. Si s y D son conocidos y x es observado entonces puede ser calculado, lo cual es de especial inters a la hora de medir la longitud de onda correspondiente a haces de electrones u otras partculas.Las ondas transmitidas al medio por dos focos que emiten ondas armnicas coherentes pueden desfasarse en el camino y producir interferencias.Los puntos del medio que atraviesan que no estn a la misma distancia de los dos focos reciben las ondas desfasadas por efecto del desigual camino recorrido para llegar a ellos. Este desfase pude dar lugar a que en unos puntos una onda anule a la otra y en otros se refuercen. Imaginemos en un estanque un corcho flotando quieto. De pronto comienzan a llegar a l las ondas desfasadas procedentes de dos puntos, de tal manera que una onda lo induzca a subir y la otra a bajar. Si el impulso es de igual amplitud pero opuesto, el resultado ser que el corcho permanece quieto en todo momento. En otros puntos del medio los efectos se refuerzan y pasan por alcanzar una altura doble de la que alcanzaran si llegara un onda sola y, medio periodo despus, ese punto se hunde en una sima de doble profundidad. Ranura simple Los fenmenos de difraccin se presentan fundamentalmente cuando la libre propagacin de la luz resulta modificada por obstculos, tales como p.ej. diafragmas o ranuras. La divergencia observada entonces con respecto a la propagacin de la luz en lnea recta se conoce como difraccin.Se mide la tensin de una fotoclula en dependencia del ngulo de difraccin. Se observa que conforme menor es el ancho de la ranura, la distribucin de la intensidad del diagrama de difraccin se desplaza tanto ms al interior del cono de sombra geomtrico. Los valores de medicin registrados se comparan con la ecuacin modelo para la intensidad de la difraccin U (sin(b/)/(b/))^2, en la cual el ancho de la ranura b y la longitud de onda entran como parmetros. Para ngulos de refraccin pequeos es posible determinar sencillamente a partir de la distancia L entre objeto de difraccin y fotoclula, as como del trayecto de desplazamiento s de la fotoclula hacia tan = s/L.

DIAGRAMA DE DIFRACCIN DE UNA SOLA RENDIJA Dados los estudios anteriores sobre diagrama de interferencia de dos o ms rendijas, podramos admitir que la intensidad debida a una sola rendija era la misma Io en cualquier punto P de la pantalla con independencia del ngulo q formado entre el rayo dirigido al punto P y la recta normal entre la rendija y la pantalla. Cuando la rendija no es estrecha, la intensidad recibida en una pantalla alejada no es independiente del ngulo sino que disminuye cuando dicho ngulo aumenta.

La figura anterior muestra el diagrama de intensidad sobre una pantalla lejana de una rendija de anchura a en funcin del sen q. Podemos ver que la intensidad es mxima en la direccin normal y disminuye hasta cero para un ngulo que depende de la anchura de la rendija a y de la longitud de onda. La mayor parte de la intensidad luminosa se concentra en un mximo central de difraccin ancho, aunque existen bandas de mximos ms pequeos a cada lado del mximo central. Se puede observar que para un valor determinado de longitud de onda, la anchura del mximo central vara en proporcin inversa con la anchura de la rendija. Es decir, si aumentamos el ancho de la rendija a, disminuye el ngulo en que la intensidad es por primera vez nula, originndose un ngulo de difraccin central ms estrecho. Cuando a es muy pequeo no existen puntos de intensidad nula en el diagrama y la rendija acta como una fuente lineal radiando energa luminosa esencialmente pro igual en todas direcciones. La cantidad a sen q es la diferencia de caminos entre un rayo de luz que sale de la parte inferior de la rendija y otro que sale de la parte superior. Se puede ver que el primer mnimo de difraccin se produce cuando estos dos rayos estn en fase. Podemos comprender este resultado considerando cada punto sobre un frente de onda como si fuese un foco luminoso puntual de acuerdo con el principio de Huygens. En la figura siguiente hemos colocado una lnea de puntos sobre el frente de ondas en la rendija para representar estos focos puntuales.

Si suponemos que tenemos 100 de dichos puntos y que estamos observando un ngulo q para el que a sen q = l , es decir, el ngulo para el que las ondas procedentes de la parte superior e inferior de la rendija estn en fase. Si consideramos la rendija dividida en dos regiones, con los primeros 50 puntos en la primera regin y los otros 50 en la segunda, cuando la diferencia de caminos entre la parte superior e inferior de la rendija es igual a una longitud de onda, la diferencia de caminos entre el foco 1 y el foco 51 es de media longitud de onda. Las ondas procedentes de estos dos focos estarn desfasadas en 180 y por lo tanto se anularn. Asimismo, las ondas procedentes del segundo foco en cada regin tambin se anularn. As las ondas procedentes de cada par de focos separados entre s a/2 se cancelarn, luego no existir energa luminosa en este ngulo. Para el resto de los mnimos del diagrama de difraccin tambin se podra aplicar dicho argumento. La expresin general para los puntos de intensidad cero en el diagrama de difraccin de una sola rendija es pues a sen q = ml m=1,2,3,...

DIAGRAMA DE INTERFERENCIA-DIFRACCIN DE DOS RENDIJAS

Si se tienen dos o ms rendijas el diagrama de intensidad obtenido sobre una pantalla lejana es una combinacin del diagrama de difraccin de una sola rendija y el diagrama de interferencia de varias rendijas. En la figura siguiente se ve el diagrama de intensidad obtenido sobre una pantalla originado por dos rendijas cuya separacin d es 10 veces la anchura a de cada una de ellas. El diagrama es el mismo que el obtenido por la interferencia de dos rendijas muy estrechas pero modulado por el diagrama de difraccin de una sola rendija; o sea, que la intensidad debida a cada rendija por separado no es ahora constante sino que disminuye con el ngulo, como se puede observar en la parte b de la figura

Puede calcularse la intensidad a partir del diagrama de dos rendijas sustituyendo la intensidad de cada rendija por la intensidad debida al diagrama de difraccin de cada rendija, entonces la intensidad correspondiente al diagrama de interferencia-difraccin de dos rendijas es

en donde f es la diferencia de fase entre los rayos procedentes de la parte superior e inferior de cada rendija, y d es la diferencia de fase entre los rayos que proceden de lso centros de dos rendijas adyacentes. En la ecuacin anterior la intensidad Io es la intensidad en q= 0 debida a una sola rendija. Tracemos un circulo y dimetro en un plano horizontal y dispongamos despus verticalmente un espejo no plateado a lo largo del dimetro. Tomemos despus dos bujas del mismo dimetro y de la misma longitud, una de las cuales se colocar en el circulo ante un espejo, que nos dar, por reflexin, su imagen. Procuremos entonces colocar la segunda buja de forma que se superponga a la imagen observada en el espejo, lo que se lograr despus de algunos tanteos, con tanta exactitud, que ser imposible distinguir la segunda de la imagen de la primera. La ilusin es tan perfecta que si se enciende la buja situada ante el espejo, la segunda parecer tambin encendida y el dedo que toca la mecha parecer situado en la llama. Cuando se ha obtenido esta coincidencia entre la segunda buja y la imagen de la primera, se comprueba que la buja nmero dos est tambin situada en el circulo, en la interseccin de la perpendicular trazada desde la buja numero no sobre el dimetro. Esta disposicin es slo la simetra con respecto a un plano - el espejo - que se estudia en geometra. Se observa, adems, que las distancias de las bujas al espejo son iguales, y que la imagen es tambin igual al objeto. Dicho de otra forma, los rayos luminosos, despus de reflejados por un espejo plano, parecen proceder de puntos del espacio situados detrs del espejo y simtricos del objeto. Un rayo luminoso trazado desde el punto A que llega al espejo M en el punto I se refleja segn IR, como si viniera del punto A, sobre la perpendicular AH, tal como AH = AH. (fig. 2) Tracemos en la I la perpendicular IN, llamada tambin normal, al plano del espejo : el rayo Al se denomina rayo incidente. I es el punto de incidencia ; el plano AlN, perpendicular al espejo y es que

contiene a la vez el rayo y la normal, se denomina plano de incidencia , el ngulo AlN ser el ngulo de incidencia , mientras que el ngulo RIN , que forma el rayo reflejado y la normal, se denomina ngulo de reflexin r. PRIMERA LEY DE LA REFLEXION. Los tringulos rectngulos AHI y AHIR, que tienen un cateto comn Hl y los otros dos lados iguales, AH = AH, son iguales. Los ngulos HAI y HAI son tambin Iguales , pero los ngulos r y HAI por correspondientes ; por consiguiente, el ngulo de incidencia es igual al ngulo de reflexin, que es la segunda ley de reflexin. PROPIEDADES DE LAS IMGENES PRODUCIDAS POR LOS ESPEJOS PLANOS. Los rayos reflejados por los espejos planos parecen proceder de imgenes- situadas detrs de dichos espejos: las imgenes carecen de existencia real, y se dice que son virtuales. Consideremos ahora un rayo incidente RIA dirigido hacia A es detenido por el espejo en I y reflejado segn IA de forma que A puede tambin considerarse como una imagen, esta vez real, del objeto virtual A. El hecho que la luz pueda circular a lo largo de los rayos luminosos, en ambos sentidos, sin que se cambie de trayecto, es muy importante y constituye lo que se denomina principio del retorno inverso de la luz. Se ver ms adelante que un sistema ptico cualquiera, una imagen y su objeto son conjugados, es decir, que si se coloca un objeto. Si rayos luminosos que convergen en el mismo punto son detenidos por un espejo plano, convergern despus de reflejados, formando un verdadero punto luminoso, que es entonces una imagen real. Las imgenes producidas por loe espejos planos tienen las mismas dimensiones que los objetos correspondientes, pero de ellos no se deduce que sean iguales. El objeto y la imagen no pueden superponerse, pero son simtricos con respecto a un plano como lo son la mano derecha y la mano izquierda; como se sabe, no es posible introducir la mano derecha en un guante izquierdo, ni inversamente. Resulta, pues, que un texto escrito o impreso no puede leerse mediante reflexin en un espejo; pero si los rayos luminosos se reflejan nuevamente en un segundo espejo, la imagen sufre una segunda inversin; as, un texto se hace legible mediante dos reflexiones. ESPEJOS ESFERICOS.- Entre los espejos cuya superficie reflectora es curva, los ms sencillos de construir son los espejos esfricos. casquetes esfricos de metal o vidrio plateado, que pueden clasificarse en dos grupos, segn que la superficie reflectora sea hueca o bombeada: espejos cncavos y espejos convexos, respectivamente. Se denomina eje ptico principal la recta que por el centro C de la esfera, es perpendicular al plano base el casquete y atraviesa el espejo en el polo o vrtice S. (fig. 12) Lentes delgadas Una lente es un medio transparente limitado por dos superficies curvas. Una onda incidente sufre dos refracciones al pasar a travs de la lente. Hay dos tipos de lentes: convergentes y divergentes. En la lentes convergentes el foco imagen est a la derecha de la lente, f > 0. En la lentes divergentes el foco imagen est a la izquierda de la lente, f < 0. Las lentes convergentes son ms gruesas por el centro que por los extremos, mientras que las divergentes son ms gruesas por los extremos que por el centro. Se define adems la potencia de una lente como la inversa de su distancia focal imagen P=1/f y mide la mayor o menor convergencia de los rayos emergentes, a mayor potencia mayor convergencia de los rayos. La unidad de potencia de una lente es la dioptra, que se define como la potencia de una lente cuya distancia focal es de un metro. La construccin de imgenes es muy sencilla si se utilizan los rayos principales: - Rayo paralelo: Rayo paralelo al eje ptico que parte de la parte superior del objeto. Despus de refractarse pasa por el foco imagen. - Rayo focal: Rayo que parte de la parte superior del objeto y pasa por el foco objeto, con lo cual se refracta de manera que sale paralelo . Despus de refractarse pasa por el foco imagen.

- Rayo radial: Rayo que parte de la parte superior del objeto y est dirigido hacia el centro de curvatura del dioptrio. Este rayo no se refracta y contina en la mismas Lentes convergentes Tanto en la lentes convergentes como en las divergentes hay dos posibilidades para situar el espejo: ms lejos de la lente que el foco objeto (imgenes reales) o entre ambos (imgenes virtuales). Lentes divergentes Hay dos posibilidades para situar el espejo: ms lejos de la lente que el foco objeto o entre ambos. En ambos casos las imgenes que se forman son virtuales.Una cantidad importante es el cociente entre el tamao de la imagen y el tamao del objeto A=y/ cantidad que recibe el nombre de aumento lateral. Experimento de young Analizamos la simulacin de un patrn de interferencia muy conocido en la Fsica general, especficamente en la ptica, obtenido con el dispositivo de young de la doble abertura. La simulacin nos permite comparar los patrones de interferencia de cuatro fuentes de luz, as como la dependencia de este con la separacin entre las dos rendijas y con la distancia entre las pantallas. A diferencia de otras similares pblicas en Internet, esta permite realizar mediciones precisas de las posiciones lineales de mximos o mnimos, con un micrmetro ocular muy similar a los que encontramos en los laboratorios reales y por tanto permite aplicar la teora de errores y expresar los resultados por intervalos de confianza. La diferencia de recorrido ptico coincide con la diferencia de camino geomtrico si n=1 ( vaco ). lo cual se indica en el grfico. Al plantear (1) consideramos que D es mucho mayor que d, de manera que los rayos r1 y r2 puedan considerarse paralelos entre s con buena aproximacin. La diferencia de fase ser entonces: Si en P se tiene un mximo de intensidad, se cumple que: La expresin (3) refleja la simetra del patrn respecto al mximo central ( m=0 ), situado en el centro de la pantalla. Del grfico puede obtenerse la relacin: como que es pequeo se cumple que sen es aproximadamente igual a la tan , entonces podemos demostrar que: La distancia lineal sobre la pantalla entre los dos mximos de orden m y m+1, es decir consecutivos ser entonces: Intensidad luminosa En fotometra, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso, propagndose en una direccin dada, que emerge, atraviesa o incide sobre una superficie por unidad de ngulo slido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemticamente, su expresin es la siguiente: donde: es la intensidad luminosa, medida en candelas. es el flujo luminoso, en lmenes. es el elemento diferencial de ngulo slido, en estereorradianes. La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiomtrica de la intensidad radiante sin ms que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. As, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces: Difraccion

La difraccin se puede observar interponiendo, justo frente a un ojo, una ranura muy estrecha recortada en una lmina opaca; o bien, una ranura formada por los filos de dos hojas de afeitar pegadas con durex sobre una ranura ms ancha recortada en una tira de cartoncillo (Figura 16). Mirando solamente por este ojo una luz distante, por ejemplo la flama de una vela colocada a unos metros de distancia, esperaramos percibir la imagen de la flama como en la figura 17(a); sin embargo, si la ranura es suficientemente estrecha, se perciben varias imgenes como en la figura 17(b). Esto, desde luego, tampoco es lo que esperaramos de acuerdo con la ptica geomtrica. La figura 18(a) muestra las regiones geomtricas de iluminacin y de sombra producidas por una ranura. Si colocramos el ojo justo en el origen de estas regiones los rayos de la regin de iluminacin pasaran al interior del ojo y formaran una imagen, y slo una, de la flama de la vela; esto es lo que vemos por una ranura ancha (Figura 17(a)). Las imgenes mltiples que se observan con la ranura delgada indican que, al pasar por la ranura, la luz forma varias regiones de iluminacin a ambos lados de una regin central iluminada que corresponde, ms o menos, a la regin geomtrica de iluminacin. El ojo forma imgenes con los rayos que recibe de cada una de estas regiones y las percibe como en la figura 17(b). Figura 16(a). Una ranura delgada para observar el fenmeno de la difraccin de la luz construida fijando con durex dos hojas de afeitar, filo a filo, sobre una ranura ms ancha recortada en una tira de cartoncillo. Antes de fijar las hojas con durex los filos se mantienen separados por el espesor de una tira de papel. (b) La ranura de difraccin terminada. Figura 17. La imagen de la flama de una vela segn la percibe el ojo. (a) A travs de una ranura ancha; (b) A travs de una ranura delgada; de difraccin. Figura 18. Las zonas de iluminacin y de sombra producidas por una ranura delgada. (a) Segn la ptica geomtrica. (b) Segn se observa en una ranura de difraccin. El fenmeno de la difraccin de la luz y otros anlogos se observan ms ntidamente en un cuarto oscuro y si en vez de la flama de una vela empleamos como fuente de luz un solo punto luminoso. Se consigue uno fcilmente pasando luz de la flama de una vela por un orificio pequeo perforado en un cartoncillo grueso, negro de preferencia, en la forma que muestra la figura 19. Mirando la luz de la vela que pasa por el orificio a travs de la ranura de difraccin colocada justo frente al ojo se observa un conjunto de bandas luminosas, de intensidad decreciente respecto a la ms intensa del centro, que se llama patrn de difraccin de una ranura (Figura 19). Figura 19. Arreglo para observar la difraccin de un haz de luz que se forma haciendo pasar luz de la flama de una vela por un orificio pequeo perforado en un cartoncillo. Arriba se muestran los patrones de difraccin observados con una ranura sencilla y con una ranura doble (figura 21). El patrn de difraccin de una ranura parece negar la propagacin rectilnea de la luz. Si pensamos en la luz simplemente como si fueran rayos, sin importar su naturaleza, las imgenes laterales pareceran provenir de rayos desviados de la direccin de los rayos centrales; es decir, de rayos que habran torcido su rumbo al pasar los filos de las hojas y penetrado en la sombra geomtrica. El fenmeno de la difraccin de la luz, por lo tanto, contradice la hiptesis de los rayos rectos; es decir, contradice la hiptesis de la propagacin rectilnea de la luz. Parece que la luz, despus de todo, s puede dar la vuelta a los objetos opacos. Si pensamos en la luz como rayos formados por partculas, o corpsculos, el fenmeno de la difraccin de la luz nos lleva tambin a consecuencias muy interesantes. Podramos, por ejemplo, imaginar un sencillsimo experimento para medir el tamao de tales partculas; simplemente pasaramos luz, como la proveniente de una vela, por ranuras ms y ms estrechas hasta alcanzar una que apenas permitiera su transmisin. El dimetro de las partculas de luz sera apenas superior a la anchura de esta ranura. Sin embargo, observando la flama de una vela a travs de ranuras de difraccin de diferentes anchuras, o con una ranura estrecha de anchura variable como la de la figura 20, se encuentra que todas producen imgenes mltiples; esto es, se comprueba que no es posible encontrar una ranura que apenas permita el paso de la luz; para conseguir esto es necesario cerrar la ranura completamente. Las partculas que segn Newton compondran los rayos luminosos pareceran, pues, carecer de dimensiones definidas, ya que la luz pasa por las ranuras ms estrechas. Este sorprendente resultado no demuestra, sin embargo, que la luz no est compuesta por partculas; slo demuestra que, si lo estuviera, las partculas no seran como pequesimas canicas ni pelotas rgidas con dimensiones definidas.