Difracción producida por un borde de una placa
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En el applet podemos observar que la intensidad no es nula en la zona de sombra de la placa y en las proximidades del borde. |
Definimos una intensidad umbral como aquella I=0.01·I0. Moviendo el pequeño cuadrado de color rojo hacia la izquierda (véase la figura más abajo) vemos que corresponde a u=2.2. (en la parte superior izquierda del applet se proporcionan los datos de u y de la intensidad I/I0.
Por ejemplo, en el caso del sonido si I0=10-4 W/m2 es decir, 80 decibeles, I=0.01·I0=10-6 W/m2, es 60 dB.
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El parámetro u vale
donde x e y son las coordenadas del punto de observación P.
En la figura, se muestra el lugar geométrico de los puntos tales que u=2.2 o los puntos (x, y) para los cuales la intensidad es el 1% de la intensidad del movimiento ondulatorio que se mediría sin la presencia del obstáculo.
- La curva en color rojo, se ha trazado para un movimiento ondulatorio de longitud de onda λ=0.5 m
- La curva en color azul, para λ=0.1 m.
En el caso del sonido, la velocidad de propagación es 340 m/s,
- Un sonido de frecuencia de 680 Hz le corresponde una longitud de onda λ=0.5 m
- Un sonido de 3400 Hz le corresponde una una longitud de onda λ=0.1 m
Como apreciamos en la figura, oiremos sonido detrás de un edificio, alrededor de la esquina.
En el caso de la luz visible, su longitud de onda es del orden de λ=5·10-7 m. La curva que se dibujaría sería indistinguible de la recta horizontal.
El sonido por tanto se difracta dentro de la región de sombra de la placa semiinfinita. En una situación real, el sonido escuchado detrás de un obstáculo puede provenir no solamente del efecto de la difracción, sino también de la reflexión por otros obstáculos que puedan estar presentes.
Arrastre el pequeño cuadrado de color rojo con el puntero del ratón
Referencias
Ferguson J. L., Why can we hear but not see around a corner?. Am. J. Phys. 54 (7) July 1986, pp. 661-662