La diferencia entre la cantidad de desviación de la luz al pasar por un prisma y al pasar por una rejilla de difracción está relacionada con la longitud de onda. Cuanto mayor sea la longitud de onda, como la luz roja o naranja, se refractará menos al pasar por los prismas, pero más al pasar por las rejillas de difracción.
Cuando la luz pasa por un prisma, se refracta en función de su longitud de onda. Las longitudes de onda más largas se refractan menos que las más cortas.
La refracción es la desviación de la luz al pasar de un medio a otro. Como ejemplo sencillo, si miras una pajita en tu vaso de agua, verás que la pajita parece estar doblada en la interfaz entre el aire y el agua. Esto es un ejemplo de refracción. Cuando la luz atraviesa un medio (como el vidrio o el aire), se dobla ligeramente debido a su interacción con los átomos y las moléculas de ese medio. El grado de curvatura depende de la longitud de onda (o frecuencia) de la luz; las longitudes de onda más cortas se curvan más que las largas.
Cuando la luz pasa del aire al agua (o viceversa), su trayectoria cambia de dirección porque cada material tiene índices de refracción diferentes: 1,00 para el aire frente a 1,33 para el agua a 20 °C (68 °F).
Cuando la luz pasa a través de una rejilla de difracción, se difracta en un ángulo que depende de la longitud de onda y de la separación de la rejilla.
Una rejilla de difracción es un dispositivo óptico utilizado para separar la luz en sus diferentes longitudes de onda o colores. Para ello, utiliza un gran número de rendijas dispuestas en un patrón regular, en el que cada rendija tiene una anchura muy pequeña. La luz que atraviesa la rejilla se difracta en un ángulo que depende de la longitud de onda y de la separación de las rendijas.
La longitud del espectro visible es de unos 500 nm, desde el violeta a 400 nm hasta el rojo a 700 nm.
La longitud del espectro visible es de unos 500 nm, desde el violeta a 400 nm hasta el rojo a 700 nm. Dado que la luz tiene una longitud de onda de unos 500 nm, puede desviarse fácilmente al pasar por una rejilla de difracción. La misma cantidad de luz visible que pasa a través de un prisma será dispersada por cada rendija de la rejilla de difracción y producirá una imagen en el ojo. Este efecto se denomina difracción y se produce porque la luz se curva al pasar por pequeñas aberturas, como las rendijas o los agujeros de los prismas o las rejillas de difracción (Figura 2). Las longitudes de onda más largas se curvan más que las más cortas; por ejemplo, la luz roja se curva menos que la azul al pasar por una abertura u orificio del mismo tamaño, ya que su longitud de onda es más larga que la del azul (véase la figura 1).
La luz de una fuente lejana como el sol tiene muchas longitudes de onda diferentes mezcladas.
La luz del sol se compone de todas las longitudes de onda, y por eso el cielo aparece azul durante el día. Las longitudes de onda azules son dispersadas por las moléculas de aire de la atmósfera terrestre, mientras que los demás colores las atraviesan. Por lo tanto, se ve más azul que cualquier otro color a pleno mediodía debido a este efecto.
La luz del sol también tiene un tinte amarillo-naranja porque algunas longitudes de onda se absorben más que otras cuando viajan hacia la Tierra desde nuestro sol. Cuando miramos al sol, sólo vemos una fracción de lo que realmente hay, y esos colores han sido filtrados por la atmósfera. Por eso, cuando vemos matices rojos en el horizonte del atardecer (como cuando ves la puesta de sol), esos colores se han dispersado tanto de nuestros ojos que sólo nos llegan sus partes rojas; como estos colores también se dispersan menos que otros (porque no se absorben tan fácilmente), constituyen la mayor parte de lo que queda visible en la luz blanca después de la puesta de sol
Las rejillas de difracción tienen muchas rendijas juntas en lugar de una gran abertura, por lo que les llega más luz.
Una rejilla de difracción es una serie de rendijas o ranuras. Cuando la luz pasa por la primera rendija, se dobla alrededor de ella y se dispersa. Esto hace que otros rayos de luz se curven de forma diferente al pasar por cada rendija, lo que provoca patrones de interferencia. Cuantas más rendijas haya juntas, más difractado (más amplio) será el espectro producido por este dispositivo.
En cambio, un prisma divide la luz blanca en los colores que la componen refractando (doblando) cada color en diferentes ángulos al pasar por sus bordes; así, los componentes permanecen separados después de salir del prisma porque han sido refractados en diferentes ángulos[1][2].
La luz roja se desvía menos al pasar por un prisma porque tiene una mayor longitud de onda, pero se desvía más al pasar por una rejilla de difracción porque hay muchas rendijas juntas en la rejilla.
La conclusión es que la luz roja se desvía menos al pasar por un prisma porque tiene una mayor longitud de onda, pero se desvía más al pasar por una rejilla de difracción porque hay muchas rendijas juntas en la rejilla.
Las rejillas de difracción utilizan muchas rendijas para dividir la luz blanca en las longitudes de onda que la componen. Cuanto más separadas estén las rendijas, más cerca estarán los colores tras ser defraudados por ellas. Las longitudes de onda cambian al pasar por cada rendija, por lo que interfieren entre sí como lo hacen las ondas, causando patrones de interferencia y produciendo diferentes colores dependiendo de cuántas rendijas haya y de dónde estén colocadas unas respecto a otras.
Conclusión
Las rendijas de la rejilla de difracción están muy juntas, por lo que las ondas de luz interfieren entre sí y crean un patrón en la pantalla. Este patrón se llama “patrón de interferencia”. Para conseguir este efecto, debe haber cierta distancia entre las rendijas, lo que significa que cuando lo miramos a través de nuestros ojos en lugar de con un microscopio no podemos ver ningún patrón de interferencia a menos que estén muy juntos (como 1/100 de milímetro). Cuando la luz roja pasa primero por el prisma y luego por una rendija, se difracta menos que si sólo pasa por una rendija, porque hay menos ondas que salen en todos los ángulos después de pasar por dos rejillas en lugar de una sola rendija.
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