Double-Slit Interference and Diffraction Gratings · Interferencia de doble rendija y redes de difracción
| English | Español |
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| diffraction grating/dɪˈfrækʃn ˈɡreɪtɪŋ/ | rejilla de difracción |
Shine light through two slits — and get stripes, not two lines
- Send light through two narrow slits and the screen shows a row of bright and dark stripes.
- Not two bright lines as you'd expect — an interference pattern.
- This is Young's double-slit experiment, and it proved light is a wave.
- The same idea, with thousands of slits, becomes a diffraction grating.
Haz pasar la luz a través de dos rendijas — y obtén franjas, no dos líneas
- Al enviar luz a través de dos rendijas estrechas, la pantalla muestra una fila de franjas brillantes y oscuras.
- No dos líneas brillantes como cabría esperar, sino un patrón de interferencia.
- Este es el experimento de las dos rendijas de Young, que demostró que la luz es una onda.
- La misma idea, con miles de rendijas, se convierte en una red de difracción.
How the fringes form
- Light spreads (diffracts) from each slit, and the two sets of waves overlap and interfere.
- Where they arrive in phase, they add — a bright fringe.
- Where they arrive out of phase, they cancel — a dark fringe.
- The pattern is a direct picture of constructive and destructive interference.
Cómo se forman los márgenes
- La luz se expande (difracta) desde cada rendija, y los dos conjuntos de ondas se superponen e interfieren.
- Donde llegan en fase, se suman — formándose una franja brillante.
- Donde llegan fuera de fase, se cancelan — formándose una franja oscura.
- El patrón es una imagen directa de la interferencia constructiva y destructiva.
Two waves interfering · Dos ondas interferiendo
Change the phase difference and watch two waves add to bright (in phase) or cancel to dark (out of phase). · Cambia la diferencia de fase y observa cómo dos ondas se suman para formar brillante (en fase) o se cancelan para formar oscuro (desfasadas).
The double-slit interference pattern is evidence that light is a: · El patrón de interferencia de doble rendija es evidencia de que la luz es un:
Interference is a wave phenomenon, so the fringes prove light is a wave. · La interferencia es un fenómeno ondulatorio, por lo que los fringes prueban que la luz es una onda.
The bright-fringe condition
- Bright fringes appear where the path difference from the two slits is a whole number of wavelengths.
- The condition is $d\sin\theta = m\lambda$, with $m = 0, 1, 2, \ldots$
- Closer slits (smaller $d$) or a longer wavelength spread the fringes further apart.
- Measuring the fringe spacing lets you calculate the wavelength of the light.
Condición de la franja brillante
- Las franjas brillantes aparecen donde la diferencia de camino desde las dos rendijas es un número entero de longitudes de onda.
- La condición es $d\sin\theta = m\lambda$, con $m = 0, 1, 2, \ldots$
- Rendijas más cercanas (menor $d$) o una longitud de onda mayor separan las franjas más entre sí.
- Medir el espaciamiento entre franjas permite calcular la longitud de onda de la luz.
A bright fringe forms where the path difference from the two slits is: · Un fringe brillante se forma donde la diferencia de trayectoria desde las dos rendijas es:
Bright fringes need $d\sin\theta = m\lambda$ — a whole number of wavelengths. · Los fringes brillantes requieren $d\sin\theta = m\lambda$ — un número entero de longitudes de onda.
If the slit separation $d$ is halved, the fringe spacing: · Si la separación de rendijas $d$ se reduce a la mitad, el espaciado del fringe:
Fringe spacing goes as $1/d$, so halving $d$ doubles the spacing. · El espaciado del fringe varía como $1/d$, por lo que reducir $d$ a la mitad duplica el espaciado.
A dark fringe forms where waves from the two slits arrive out of phase and cancel. · Un fringe oscuro se forma donde las ondas de las dos rendijas llegan desfasadas y se cancelan.
Out-of-phase arrival gives destructive interference — a dark fringe. · La llegada desfasada produce interferencia destructiva — un fringe oscuro.
Diffraction gratings
- A diffraction grating 衍射光栅 has thousands of fine slits packed together.
- It splits light into very sharp, bright spots — far cleaner than two slits.
- It also spreads different colours by different angles, making a spectrum.
- Gratings are used in spectrometers to identify the elements in stars and samples.
Redes de difracción
- Una red de difracción tiene miles de rendijas finas agrupadas.
- Divide la luz en puntos muy nítidos y brillantes — mucho más limpios que dos rendijas.
- También dispersa diferentes colores en ángulos distintos, creando un espectro.
- Se utilizan en espectrómetros para identificar los elementos en estrellas y muestras.
A device with thousands of fine slits that splits light into sharp spots is a diffraction ____. · Un dispositivo con miles de rendijas finas que divide la luz en puntos nítidos es una red de difracción ____.
A diffraction grating gives very sharp, bright maxima. · Una red de difracción produce máximos muy nítidos y brillantes.
Select all · todos true statements about the double slit and gratings. · Selecciona todas las afirmaciones verdaderas sobre la doble rendija y las redes.
Bright = whole-wavelength path difference; interference proves light is a wave; gratings make spectra. The pattern is interference, not independent torches. · Brillante = diferencia de trayectoria de longitud de onda entera; la interferencia prueba que la luz es una onda; las redes producen espectros. El patrón es interferencia, no antorchas independientes.
The double-slit fringes come from interference, not from the slits acting as tiny torches — that's why you get a pattern of stripes, not two bright bars. Bright fringes need a path difference of a whole number of wavelengths ($d\sin\theta = m\lambda$); half-wavelengths give dark fringes.
Las franjas de la doble rendija provienen de la interferencia, no del hecho de que las rendijas actúen como pequeñas linternas — por eso se obtiene un patrón de franjas, no dos barras brillantes. Las franjas brillantes requieren una diferencia de camino de un número entero de longitudes de onda ($d\sin\theta = m\lambda$); las de media longitud de onda dan lugar a franjas oscuras.
In a double-slit setup, the slit separation is halved. What happens to the fringe spacing?
- Fringe spacing goes as $1/d$, so halving $d$ doubles the spacing.
- The bright stripes move further apart on the screen.
En un montaje de doble rendija, la separación entre rendijas se reduce a la mitad. ¿Qué sucede con el espaciamiento entre franjas?
- El espaciamiento de las franjas varía como $1/d$, por lo que al reducir $d$ a la mitad, el espaciamiento se duplica.
- Las franjas brillantes se mueven más separadas sobre la pantalla.
Young's double slit makes bright and dark fringes by interference — bright where $d\sin\theta = m\lambda$ (whole-number path difference). Closer slits or longer wavelengths spread the fringes wider. A diffraction grating (thousands of slits) gives sharp spots and splits light into a spectrum.
La doble rendija de Young produce franjas brillantes y oscuras mediante interferencia: brillantes donde $d\sin\theta = m\lambda$ (diferencia de camino de número entero). Rendijas más cercanas o longitudes de onda mayores amplían el espaciado de las franjas. Una red de difracción (miles de rendijas) produce puntos nítidos y divide la luz en un espectro.