Difracción de Ondas

La difracción es el fenómeno por el cual una onda que atraviesa un obstáculo por un orificio pequeño se distorisiona y se propaga en todas direcciones detrás de dicho orificio. En este apartado vamos a estudiar las características de dicho fenómeno y las condiciones que lo hacen posible.

Descripción del fenómeno

Imagina un haz de partículas, como podría ser una ametralladora paintball. Si apuntas hacia una pared, las bolitas de pintura estallarán en la pared, dejando la marca correspondiente en ella. Si haces un orificio en la pared y apuntas hacia él, las partículas (las bolitas de pintura) atravesarán el orificio y seguirán la dirección que tenían antes de atravesar este, sin ninguna modificación apreciable.

El caso del movimiento ondulatorio es sustancialmente distinto. Si se practica un orificio en un obstáculo que se oponga al movimiento ondulatorio, pueden ocurrir, de manera general, dos casos que quedan recogidos en la siguiente imagen, según que dicho orificio sea grande o pequeño respecto a la longitud de onda.

Difracción de una onda

Los arcos en azul de la figura representan los frentes de una onda cuyo foco se encuentra rodeado por cuatro paredes. Para observar el fenómeno de la difracción creamos orificios en dicha pared. Los efectos observados serán distintos según las dimensiones del orificio respecto a la longitud de onda propagada sean grandes (orificio izquierdo) o pequeñas (orificio derecho)

• Si el orificio M'N' es muy grande respecto a la longitud de onda, las ondas se porpagan solamente dentro del cono A'OB' y, por consiguiente, en los puntos situatos fuera de dicho cono, punto P' por ejemplo, no se experimentará la perturbación
• Si el orificio MN es pequeño, del orden de la longitud de onda, se engendra en él como centro, según el principio de Huygens, un foco emisor de ondas, propagándose estas en todas direcciones. El punto P recibe la perturbación, a pesar de estar el rayo OP interceptado por la pared. Todo sucede como si, al llegar al orificio, los rayos se doblaran (difracción) en todas las direcciones

De lo anterior podemos concluir:

Observa que la difracción no ocurre únicamente ante orificios, también ante cualquier obstáculo o borde afilado con un tamaño comparable a la longitud de onda. Por ejemplo, el sonido es capaz de "bordear" pequeños obstáculos que encuentre en su camino al estar su longitud de onda comprendida entre unos pocos centímetros y unos pocos metros. Por eso, si te sitúas tras una esquina podrás escuchar las conversaciones que ocurren justo al otro lado, aunque no seas capaz de verlas.