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Em 1836 William Henry Fox Talbot descobriu a formação de imagens sem o uso de lentes, utlizando uma grade de difração em um campo óptico próximo.

Quando uma onda monocromática plana incide sobre uma grade, ela produz a própria imagem da grade em intervalos regulares de \(n\cdot L_T (n \in \mathbb{N})\)..

A distância de Talbol \(L_T\) depende do comprimento de onda \(\lambda\) e da periodicidade da grade  \(d\): \(L_T = \frac{d^2}{\lambda}\).

As autoimagens com \(n\) par são transladadas por meio período comparadas às imagens com \(n\) impar.

Se uma onda e uma grade é infinitamente grande de comprimento, estas autoimagens ocorrem frequentemente. Entretanto, na prática, o tamanho da grade é limitada e a transição para o campo óptico distante também pode ser observado no laboratório

Se as aberturas da grade são pequenas comparadas ao período (pequenas frações da abertura), estruturas periódicas adicionais entre o padrão de Talbot podem ser identificadas. Na distância \(\frac{L_T}{n}\), uma imagem formada da grade é \(n\) vezes menor, por exemplo, na metade da distância de Talbot, será formado uma imagem com metade do período e assim por diante. Desenhando o padrão de interferência para cada distância da grade, podemos obter um padrão que é frequentemente chamado de “tapete de luz” ou “Tapete quântico para onda-matéria”.

Este tapete de luz pode ser observado no experimento abaixo. Ligue o laser e mova a câmera com a ajuda dos botões direcionais. Aperte o botão Tempo para mudar a velocidade. Em qual distância você pode encontrar uma imagem própria da grade? Esta distância é a mesma que foi apresentada na equação da distância de Talbot ( comprimento de onda: 532 nm, grade de difração: 200 µm)?