Difracción de las ondas

La difracción es el cambio de forma del frente de una onda cuando pasa por una abertura o bordea un obstáculo. La onda no sigue solo la línea recta del hueco: también llega a la zona que quedaría en sombra si avanzara como un chorro de partículas.

Qué le ocurre al frente

Antes de la abertura, un frente plano avanza derecho. En el hueco, cada punto del frente se comporta como un nuevo origen de ondas. Detrás de la barrera, esos orígenes se suman y el frente se curva. Por eso el sonido de un pasillo se oye al doblar la esquina, aunque la persona que habla no esté a la vista.

No es un rebote. En la reflexión, la onda choca y vuelve. En la difracción, parte de la onda sigue adelante y se abre hacia los lados. Tampoco es refracción: ahí la onda cambia de medio y cambia de rapidez. En la difracción el medio puede ser el mismo.

Frente de onda que se curva al pasar por una abertura

Cuándo se nota

Se nota cuando el ancho de la abertura es parecido a la longitud de onda, o más chico. Si el hueco es mucho más ancho que la longitud de onda, casi toda la onda sigue de frente y la curvatura queda solo en los bordes. Si el hueco es del orden de la longitud de onda, el frente se abre mucho y la abertura actúa casi como una fuente puntual.

Por eso el sonido se difracta en una puerta y la luz visible, casi no. Una voz grave puede tener una longitud de onda de cerca de un metro. La luz visible anda entre 400 y 700 nanómetros, muchísimo menos que el ancho de una puerta. Para ver franjas de luz hace falta una rendija muy fina.

Comparación entre abertura ancha y abertura del orden de la longitud de onda

Un ejemplo

Una onda de longitud 0,50 m pasa por una abertura de 2,0 m. El cociente entre el ancho y la longitud de onda es 2,0 dividido en 0,50, o sea 4. Como ese número es mayor que 1, la onda no se abre por completo: queda una zona central más marcada y la curvatura se concentra hacia los bordes. Si la misma onda pasara por una abertura de 0,40 m, el cociente bajaría a 0,8 y la apertura sería mucho mayor.

En I Medio, el currículo de Ciencias Naturales pide explicar el sonido con el modelo ondulatorio, incluida la difracción. El mismo criterio sirve en el mar: una ola de unos pocos metros de longitud se curva al pasar por una boca estrecha entre dos rocas. Una ola mucho más corta, frente a una boca ancha, sigue más derecha.