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Experimentos para difracción de ondas

Escrito por scott wolfenden | Traducido por mariano salgueiro
Experimentos para difracción de ondas

Cuando las ondas de cualquier tipo están obstruidas, ocurre la difracción.

Brand X Pictures/Brand X Pictures/Getty Images

La difracción de ondas ocurre cuando las ondas de cualquier tipo se bloquean, obstruyen o cuando tienen que curvarse para poder continuar. Estos tres tipos básicos de ondas son las ondas mecánicas, que se desplazan a través del aire, del agua o alguna otra estructura física; las ondas electromagnéticas, que no requieren de un medio para desplazarse, como la luz o las ondas de radio; y las ondas de materia, que son producidas por electrones y partículas. La difracción puede ocurrir con todos estos tipos de ondas.

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Difracción óptica

Puedes crear experimentos de difracción simples que involucren la luz haciendo brillar una luz a través de una rendija que puedes crear con dos objetos obstructivos. El Instituto de Óptica Rochester dice que en la difracción óptica, cuando la luz se difracta hacia fuera del borde de un objeto, crea una patrón de luz conocido como patrón de difracción. Puedes experimentar con la difracción de luz usando una linterna de alta intensidad y alumbrando a través de las rendijas o agujeros en un metal, proyectando la luz sobre una pantalla blanca y registrando tus resultados.

Experimentos de difracción usando láseres

Mediante la misma técnica, puedes producir un experimento más preciso empleando un láser de helio-neón o un diodo láser visible. Además del láser, necesitas un objeto de transmisión que obstruya la luz parcialmente y una pantalla. La pantalla puede ser una hoja de papel blanco, o una pantalla de cine blanca. Si no tienes acceso a ningún tipo de láser, puedes intentar usar un apuntador láser a corta distancia. Alumbrando con un láser a través de varios tipos de aberturas, deberías ser capaz de discernir a partir de la proyección de luz resultante a través de qué clase de abertura pasó la luz, como el agujero de un alfiler, una ranura vertical, una ranura vertical estrecha o una malla de alambre fino. Experimenta con distintos tipos de aberturas de difracción y registra tus resultados.

Difracción de ondas del océano

Las ondas oceánicas también experimentan difracción cuando encuentran un obstáculo como un rompeolas o la orilla de una isla, causando que el agua cambie su curso. Para experimentar con la difracción de ondas oceánicas, usa dos objetos flotantes, como una bola de goma o pelota de baloncesto vieja. Arroja la bola hacia el océano desde el extremo de un rompeolas, más allá del lado del plano longitudinal horizontal del rompeolas. Desde la playa, directamente frente al lugar donde arrojaste la bola, registra el camino que recorre la bola. De ser posible, repite este experimento tres veces. Éste será el grupo de control de tu experimento. A continuación, arroja la bola directamente frente al rompeolas. Registra el camino que recorre la bola a medida que las ondas oceánicas la traen hacia la costa. Comparar las distancias horizontales de ambos te dará un resumen físico de la difracción de onda como resultado de la obstrucción generada por el rompeolas.

Experimentos con ondas sonoras

El departamento de física de la Universidad Estatal de Georgia describe a la difracción, puesto que se relaciona con las ondas sonoras, como "la curvatura de las ondas alrededor de obstáculos pequeños y su esparcimiento más allá de las aberturas". Una forma simple de experimentar la difracción de las ondas sonoras es hacer sonar un ruido continuo y fuerte desde una habitación, como música rock. Registra el efecto de una obstrucción, como una puerta parcialmente cerrada. Haz que un ayudante suba el sonido lentamente, a una tasa específica, y verifica el nivel de sonido en una habitación adyacente y en diferentes lugares dentro de la habitación. Puedes obtener una lectura precisa, en vez de subjetiva, usando un decibelímetro.

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