Calculadora de difracción del cabello

Es posible medir un cabello sin tocarlo observando cómo la luz coherente de un láser se difracta a su alrededor. Aunque el cabello es un obstáculo opaco y no una rendija abierta, el principio de Babinet establece que su patrón de difracción de campo lejano tiene la misma separación de franjas que una rendija de igual ancho. El patrón de claros y oscuros se extiende sobre una pantalla distante, y su separación permite estimar el diámetro del cabello. Para ángulos pequeños, la separación entre franjas adyacentes es igual a la longitud de onda multiplicada por la distancia del cabello a la pantalla y dividida entre el diámetro. Al despejar, el diámetro es longitud de onda por distancia dividida entre separación. La calculadora recibe la longitud de onda en nanómetros, la distancia en metros y la separación en milímetros. La conversión de unidades se simplifica para devolver el resultado en micrómetros: longitud de onda en nanómetros por distancia en metros dividida entre separación en milímetros. Un láser visible típico tiene una longitud de onda de unos 400 a 700 nanómetros, mientras que el diámetro del cabello humano suele estar entre 17 y 180 micrómetros. Por ejemplo, un láser rojo de 650 nanómetros, una pantalla a dos metros y franjas separadas 20 milímetros indican un cabello de 65 micrómetros. Los cabellos más gruesos acercan las franjas; una mayor distancia o longitud de onda las separa. La técnica influye mucho en la precisión. Fija un cabello verticalmente atravesando el haz, mantén la pantalla perpendicular y mide la distancia desde el cabello hasta ella. En vez de medir un solo intervalo pequeño, mide varios intervalos adyacentes y divide entre su cantidad. Así reduces el error de lectura de la regla. Trabaja en una habitación tenue para distinguir bien el patrón y no confundas la amplia zona central con un intervalo adyacente ordinario. La ecuación usa la aproximación de ángulo pequeño, válida cuando la distancia a la pantalla es mucho mayor que la separación de franjas y el diámetro del cabello. Para patrones muy anchos puede convenir un tratamiento angular exacto. El cabello no siempre es circular ni uniforme, por lo que al girarlo puede cambiar el diámetro aparente. Sobre todo, nunca mires directamente al haz ni lo apuntes hacia personas, superficies reflectantes, vehículos o aeronaves. Usa un láser educativo de baja potencia, controla los reflejos y sigue sus instrucciones de seguridad.