Al interponer en el camino de una onda plana una barrera con una abertura, las vibraciones procedentes de los puntos que están a ambos lados de la abertura no pueden avanzar. Como consecuencia de ello, detrás de la barrera los frentes de onda dejan de ser planos y adquieren una forma que puede ser más o menos curvada (difracción)

Los dibujos adjuntos se han realizado usando el programa gratuito Ondas 2.2, del profesor Pedro Rodríguez Porca) y muestran la mayor o menor difracción que se puede producir dependiendo del tamaño de la rendija en comparación con la longitud de onda. Este grado mayor o menor de difracción se debe a que, de acuerdo con el principio de Huygens, detrás de la rendija lo que se obtiene es el envolvente de las ondas que proceden de los focos secundarios que caben por la abertura. En el ejemplo mostrado más arriba, la rendija tiene un tamaño igual a la longitud de onda, con lo que la difracción es total y la intensidad recibida en la pantalla disminuye lentamente desde un máximo situado enfrente de la rendija. En el otro ejemplo (debajo), el tamaño de la rendija es mayor que la longitud de onda (aproximadamente igual al triple). En este caso, la difracción sólo es muy apreciable cerca de cada uno de los bordes y a medida que nos alejamos de la rendija se observan perfiles de frentes de onda casi planos del tamaño de su abertura. Las ondas difractadas en las proximidades de cada borde se amortiguan y por ello la intensidad decae bruscamente desde el máximo

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Con estos conceptos en la mano, interesa considerar una forma particular de producir interferencias, que consiste en hacer incidir una onda sobre una pared con dos aberturas de un tamaño igual o inferior a la longitud de onda.

Tal como recrea el dibujo animado adjunto (Fuente: Wikipedia), detrás de cada abertura se produce difracción y al otro lado de la pared se superponen las dos ondas secundarias que proceden de cada rendija, dando lugar a interferencias constructivas y destructivas.

A la derecha se representa formalmente esta situación. Las líneas de color continuas del esquema señalan puntos en concordancia de fase con cada foco (situado en cada rendija) y las líneas discontinuas a puntos en oposición de fase con él. A los puntos como B, C o D las ondas rojas (procedentes de F₁) llegan en fase con las ondas azules (procedentes de F₂) mientras que a puntos como el A, las ondas rojas llegan en oposición de fase con las azules. Así se delimitan unas zonas donde se produce interferencia constructiva (se representan por líneas negras de trazo continuo) y otras en las que se produce interferencia destructiva  (representadas por líneas negras de trazo discontinuo).

En las figuras adjuntas (a la izquierda) se ha representado este mismo proceso con el programa Ondas 2.2. Como se observa, la distribución de la intensidad que se recibe en una pantalla situada a una cierta distancia de las rendijas resulta con una sucesión en la que se alternan máximos y mínimos, situándose el máximo de mayor intensidad exactamente enfrente del centro geométrico entre las dos rendijas. Por tanto, si el experimento se realiza con luz y esta se comporta como una onda, en la pantalla se tendrá que obtener una serie de franjas iluminadas y oscuras, con la franja de mayor iluminación enfrente del centro geométrico entre las dos rendijas.

Esto fue lo que mostró Young en el experimento de las dos rendijas, que realizó en una reunión de la Royal Society. Hizo que un espejo dirigiera un delgado rayo de luz solar en un cuarto oscuro hacia una tarjeta de una anchura de unos 0.2 mm (para conseguirlo utilizó un espejo para reflejar el haz de luz solar e hizo que un asistente se cerciora de que el espejo lo dirigiera apropiadamente). Como el haz de luz tenía una anchura ligeramente superior al ancho de la tarjeta divisoria, cuando ésta se posicionaba correctamente, era dividido en dos, cada uno pasando por un lado distinto de la pared divisoria.

El resultado, que se puede ver en una pantalla o proyectado sobre una pared en la habitación oscurecida, mostró con claridad el patrón de franjas de interferencia, con lo que evidenció simultáneamente la difracción y las interferencias luminosas.

A la derecha, arriba. Recreación del experimento de Young (Fuente: visiónlearning.com)

A la derecha, debajo. Dibujo original de Young, Young. 1807. Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts

A modo de ejemplo, la fotografía adjunta situada más a la izquierda fue tomada por alumnos de 2º Bachillerato en el laboratorio y muestra las franjas de interferencia producidas después de que una rayo de luz monocromática emitido por un puntero láser atraviesa una red de difracción. La otra fotografía (más a la derecha), pertenece a un experimento realizado por alumnos de Bachillerato en el IES "Sixto Marco" de Elche y muestra la gráfica de la correspondiente distribución de intensidad, medida con el sensor de luz.

Pero resultó exactamente lo contrario. Arago (1786-1853) verificó experimentalmente la predicción, llamándose desde entonces el punto iluminado punto de Arago o punto de Poisson. Como el punto brillante se produce dentro de la sombra geométrica del objeto, ningún modelo corpuscular puede explicarlo. En cambio, el modelo ondulatorio de la luz predice que ahí se ha de producir interferencia constructiva de las luces difractadas por cada uno de los puntos del borde del disco.

Por su trabajo se otorgó a Fresnel el premio de la Academia Francesa de Ciencias de París. Posteriormente, en 1823, fue nombrado miembro de la Academia y en 1825 pasó a ser miembro de la Royal Society de Londres.

Fresnel: ¡La luz es una onda!. Artículo del Dr. D. Rafael Bachiller (Director del Observatorio astronómico Nacional), publicado en elmundo.es el 08 de septiembre de 2015