Estudio teórico y experimental de difracción de la luz

Abstract

[ES] En el presente trabajo se busca estudiar diferentes patrones difractivos de la luz mediante cálculo analítico, numérico e implementación experimental. Tanto para los cálculos como para las representaciones se utilizará el programa Wolfram Mathematica (versión 11.1). En primer lugar se analizarán los patrones de difracción de luz monocromática generados por aberturas en una y dos dimensiones, utilizando la difracción de Fraunhofer para el cálculo analítico y la de Fresnel para el numérico, y se compararán ambos resultados. Posteriormente se tomarán medidas experimentales utilizando un láser como fuente de luz y diversas aberturas (rendija simple, obstáculo y red de difracción), para obtener la longitud de onda incidente o la dimensión característica de la abertura. Por último se estudiará la difracción de fuentes de luz policromáticas, como un láser pulsado con distribución espectral de amplitudes gaussiana, mediante lentes difractiva acromática, refractiva cromática y difractiva kinoforme.

[EN] In the present work we seek to study different diffractive patterns of light through analytical, numerical calculation and experimental implementation. For both the calculations and The Wolfram Mathematica program (version 11.1) will be used for the representations. Firstly, the monochromatic light diffraction patterns generated will be analyzed. through openings in one and two dimensions, using Fraunhofer diffraction for the calculation analytical and Fresnel for numerical, and both results will be compared. Subsequently, experimental measurements will be taken using a laser as a light source. and various apertures (simple slit, obstacle and diffraction grating), to obtain the length of incident wave or the characteristic dimension of the opening. Finally, the diffraction of polychromatic light sources will be studied, such as a pulsed laser with Gaussian spectral distribution of amplitudes, using achromatic diffractive lenses, chromatic refractive and kinoform diffractive.