Difração

BC 1519
Circuitos Elétricos e Fotônica
Difração

2012.3

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Difração

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Difração
Difração ⇒ Desvio da propagação linear da luz
Difração ⇒ Resultado da interferência de infinitas ondas
Os efeitos de difração só se tornam evidentes quando b≈ λ.

λ: comprimento de onda;

b: largura da fenda.
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Difração

Para b >> λ as ondas se propagam aproximadamente em linha reta (como raios).

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Difração – variação de b

http://fisikamemangasyik.files.wordpress.com/2011/07/diffractionsingleslit_anim.gif?w=300&h=277

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Princípio de Huygens
Cada ponto de uma frente de onda age como fonte secundária de ondas esféricas
A envoltória de todas as ondas secundárias (wavelets) forma a nova frente de onda Frente de onda no instante t+∆t

Frente de onda no instante t

Velocidade de espalhamento das ondas secundárias = velocidade de propagação da onda
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Princípio de Huygens
Quando uma frente de onda encontra um anteparo, apenas um conjunto de pequenas ondas atravessa a abertura, alterando a superposição resultante.
As porções das bordas serão as mais afetadas, pois as bordas bloqueiam as pequenas ondas que se somariam para resultar na onda original.

Desta forma, o problema da difração em aberturas pode ser tratado como uma soma
(integral) de múltiplas fontes coerentes infinitesimalmente espaçadas.

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Difração de Fresnel e de Fraunhofer
Difração de Fraunhofer (campo distante): fonte de luz S e ponto de observação P estão afastados do obstáculo (fenda) → curvaturas das frentes de onda incidente e difratada podem ser desprezadas (ondas planas→ feixes paralelos)

fenda

Difração de Fresnel (campo próximo): fonte de luz S e ponto de observação P estão próximos do obstáculo (fenda) → ondas esféricas fenda

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Arranjo experimental para observação da difração de Fraunhofer
Raios paralelos

Anteparo próximo

Fonte de luz pontual Colimador

Telescópio

Plano