Difração

Por Thomas Carvalho
Denomina-se difração o desvio sofrido por ondas ao passarem por um obstáculo, tal como as bordas de uma fenda em um anteparo. Pode-se ver a difração da luz, por exemplo, olhando-se para uma fonte luminosa distante, tal como um anúncio de néon através da fenda formada entre dois dedos, ou observando a luz que escoa pelo tecido de um guarda-chuva. Em geral os efeitos de difração são muito pequenos, devendo ser analisados e investigados minuciosamente.

Além disso a maioria das fontes de luz são corpos extensos, de modo que a forma da figura de difração produzida por um dos pontos da fonte se superporá à das outras.

Finalmente, a maioria das fontes luminosas são ordinárias não monocromáticas, de modo que os espectros de vários comprimentos de onda se superporão e, uma vez mais, seu efeito se tornará menos evidente.

A difração foi descoberta por Francesco Maria Grimaldi (1618-1663), sendo um fenômeno conhecido por Newton (1642-1727) que não foi capaz de reconhecer nenhuma justificativa para a teoria ondulatória da luz neste fato, sendo que este fato poderia ter sido melhor investigado, já Huygens (1629-1695) que não acreditava na teoria da difração, e sim acreditava que suas ondas secundárias só agiam efetivamente no ponto de tangência com a envolvente comum, negado, pois a possibilidade de haver a difração em suas próprias palavras:

E assim, vemos as razões pelas quais a luz... se propaga somente em linha reta, de modo que não ilumina nenhum objeto, a menos que esteja num percurso retilíneo com a fonte.”

Fresnel (1788-1827) usou corretamente a princípio de Huygens para explicar a difração. Naqueles tempos, supunha-se que a luz consistia de ondas mecânicas, produzidas em um éter onipresente. Como Maxwell mostrou que a natureza das ondas luminosas não era mecânica, mas, sim eletromagnética. Einstein (1879-1955) chegou à concepção moderna dessas ondas, eliminando a necessidade do éter.

Difração por uma fenda única

Sendo uma fenda de largura a, dividida em N trechos de extensão x. Cada um dos trechos age como um irradiador das ondas secundárias de Huygens, produzindo a perturbação ondulatória característica, no ponto P, cuja posição no anteparo pode ser expressa em função do ângulo , para cada disposição do conjunto.

As perturbações ondulatórias, provenientes das faixas adjacentes, apresentam em P uma diferença de fase que será constante

Onde:

Lembrando que a difração ocorre com qualquer tipo de onda, eletromagnéticas ou mecânicas.