Vamos quebrar a difração de Fraunhofer através de uma única fenda:

O que é a difração de Fraunhofer?

* difração é a flexão das ondas à medida que passam em torno de obstáculos ou por aberturas.
* Fraunhofer Difração é um tipo específico de difração em que a fonte de luz e a tela de observação estão muito longe do objeto difratante (a fenda única neste caso). Isso significa que as ondas de luz são essencialmente paralelas à medida que passam pela fenda.

Configuração de fenda única

Imagine uma fenda única e estreita iluminada por um feixe paralelo de luz monocromática (luz de uma única cor, como um laser).

como funciona

1. Princípio de Huygens: Todo ponto na frente de onda que passa pela fenda atua como uma fonte secundária de ondas esféricas. Essas wavelets se espalharam em todas as direções.
2. Interferência: À medida que essas wavelets se propagam, elas interferem entre si. Em certos pontos na tela, as ondas chegam à fase (as cristas atendem às cristas), resultando em interferência construtiva (pontos brilhantes). Em outros pontos, as ondas chegam fora de fase (as cristas encontram valas) levando a interferência destrutiva (manchas escuras).

O padrão de difração

O resultado na tela é uma série de faixas brilhantes e escuras chamadas margens de interferência.

* Máximo central: A banda mais brilhante está no centro, diretamente em frente à fenda. É mais largo que as outras bandas brilhantes.
* mínimos escuros: Bandas escuras ocorrem onde ondas de diferentes partes da fenda interferem destrutivamente.
* Maxima secundário: Bandas menos brilhantes (máximos secundários) aparecem entre os mínimos escuros. Estes são menos intensos que o máximo central.

fatores que afetam o padrão

* Largura da fenda: Uma fenda mais estreita produz um padrão de difração mais amplo.
* comprimento de onda da luz: Comprimentos de onda mais curtos (luz azul) criam franjas mais bem espaçadas. Comprimentos de onda mais longos (luz vermelha) criam espaçamento mais amplo.

Equações -chave

* Posição dos mínimos escuros: As posições dos mínimos escuros são dados por:*sin θ =mλ/a *, onde:
* θ é o ângulo do centro do padrão até o mínimo escuro.
* λ é o comprimento de onda da luz.
* A é a largura da fenda.
* M é um número inteiro (1, 2, 3, ...) representando a ordem do mínimo escuro.

Aplicativos

* Entendendo a natureza da onda da luz: A difração de Fraunhofer demonstra a natureza da onda da luz e fornece evidências do princípio de Huygens.
* espectroscopia : As grades de difração (múltiplas fendas) são usadas na espectroscopia para separar a luz em seus comprimentos de onda do componente.
* instrumentos ópticos: Os efeitos de difração são considerados no design de telescópios, microscópios e outros instrumentos ópticos.

em resumo

A difração de Fraunhofer através de uma única fenda cria um padrão característico de franjas brilhantes e brilhantes. Esse padrão é um resultado direto da natureza da onda da luz e é influenciado pela largura da fenda e pelo comprimento de onda da luz. É um conceito fundamental na óptica com aplicações em vários campos científicos e tecnológicos.