2.1 Difracción

El fenómeno de la difracción fue estudiado por primera vez por Huygens. Cualquier punto del medio en el que se propaga una onda se convierte en emisor de ondas, ya que al ser perturbado por la misma se pone a vibrar con las características que le ha transmitido la onda. Por lo tanto si conocemos la velocidad de propagación de la onda en el medio y la posición del frente en un instante, podemos calcular dónde estará el frente un tiempo después y la forma que tendrá. Esto es así independientemente de la forma que tenga el frente de ondas, como se puede ver en la figura en la que ser representa un frente plano y un frente circular.

Para determinar tanto la forma como la posición de un nuevo frente de ondas no hay más que dibujar desde todos los puntos del frente de onda semiesferas cuyo radio sea el producto de la velocidad de la onda en el medio y el tiempo que queremos que transcurra, la envolvente de todas las semiesferas dibujadas constituirá el nuevo frente de ondas. Las semiesferas sólo se dibujan en el sentido de avance de la onda ya que la onda no se propaga “hacia atrás”.

Pensemos ahora en un obstáculo que impida el paso de la onda, pero que tenga un orificio de diámetro similar al de la longitud de onda. Cuando llega la onda al orificio este se convierte en un nuevo punto emisor, que vibrará y propagará esta vibración por todos los puntos del espacio que haya detrás del obstáculo. Habrá puntos del medio que se pondrán a vibrar a pesar de que inicialmente no deberían hacerlo por la presencia del obstáculo que impide el paso de la onda. Se dice que la onda se ha difractado.

En cambio, si el orificio del obstáculo es mucho mayor que la longitud de onda, no se produce difracción, y la onda se mantiene dentro del cono formado por la fuente y los extremos del orificio. En este caso no hay difracción.

Esta también es la razón por la que el sonido es capaz de rodear los obstáculos, en realidad no lo hace sino que se produce la difracción de la onda sonora. La onda sonora cuando llega a un obstáculo le transmite su energía y se pone a vibrar, y los bordes del obstáculo también vibrarán, convirtiéndose en nuevos focos emisores. Focos que emitirán en todas direcciones, y éstas incluyen zonas a las que debido a la presencia del obstáculo no deberían vibrar.

Fenómeno por el que un orificio cuyo diámetro sea de dimensiones similares a la longitud de la onda se comporta como un foco emisor y tras la frontera pone en vibración puntos que originalmente no deberían vibrar.

Autoevaluación

Pregunta

Para que se produzca la difracción de una onda el orificio de la frontera:

Respuestas

No debe haber orificio.

Debe tener un diámetro mucho mayor que la longitud de la onda.

Las ondas no se pueden difractar.

Debe tener un diámetro similar a la longitud de la onda.

Retroalimentación