5.2: Introducción
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Si bien el modelo de óptica geométrica nos ayuda a diseñar sistemas ópticos y explica muchos fenómenos, también hay fenómenos que requieren un modelo más elaborado. Por ejemplo, las franjas de interferencia observadas en el experimento de doble hendidura de Young o el punto de Arago indican que la luz se modela con mayor precisión como una onda. De un curso anterior puede recordar que la condición para los máximos de interferencia en el experimento de doble hendidura es que la diferencia en las longitudes de ruta a las ranuras es un múltiplo entero de la longitud de onda:\[d \sin \theta=m \lambda, \nonumber \] donde\(d\) está la distancia entre las dos ranuras,\(\theta\) es el ángulo de la dirección de propagación de la luz,\(m\) es un número entero, y\(\lambda\) es la longitud de onda de la luz. Para ranuras suficientemente estrechas, el principio Huygens-Fresnel dice que cada hendidura actúa como una fuente puntual que irradia ondas esféricas.
En este capítulo encontraremos más resultados que siguen del modelo de onda de luz. Se demostrará que la medida en que la luz puede mostrar interferencia depende de una propiedad llamada coherencia. En la mayor parte de la discusión asumiremos que toda la luz tiene la misma polarización, para que podamos tratar los campos como escalares. En la última parte veremos cómo la polarización afecta la interferencia, como lo describen las leyes Fresnel-Arago.
Es muy importante señalar que los conceptos de interferencia y coherencia no se restringen únicamente a la óptica. Como la mecánica cuántica dicta que las partículas tienen una naturaleza ondulada, la interferencia y la coherencia también juegan un papel en, por ejemplo, la física del estado sólido y la información cuántica.
- KhanAcademy - Interferencia de ondas de luz: Playlist sobre interferencia de ondas a nivel de secundaria.
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