Дифракция на светлината: често задавани въпроси

Светлината винаги е била загадъчна и привлекателна за човека. Той е свързан с по-висши сили. Светлината дава живот - и хората го разбират от най-древните времена. Доказателство за това са култовете на източника на светлина - Слънцето. Следователно, всички явления, които човек не можеше да обясни въз основа на наличното знание, го завладяха огромно. Едно от онези явления, които обикновено внимателно наблюдава човек, е дифракцията на светлината. Какво е това?

Можете да видите този феномен със собствените си очи, ако пропуснете лъч светлина през тясна дупка и погледнете светлината, която минава през нея. Ще видим това около границата - редуващи се тъмни и светли ивици. Защо виждаме такава картина?

Фактът е, че вълните в някои точки наоколо се засилват, а в някои, напротив, са в антифаза и затова се гасят. Специфичните геометрични параметри на получения модел зависят от дължина на вълната (поради това за вълни от червена и зелена светлина ще има различен модел на дифракция) и диаметъра на светлинния лъч. Тя става с цилиндрична конусна форма. Това е дифракцията на светлината. А самият феномен на вълновото взаимодействие се нарича намеса. Това явление се оформя през 19 век. Интерференцията и дифракцията на светлината са явления, които най-често се описват в учебниците по физика.

Какво е практическото приложение на този физически феномен? Това се взема предвид при създаването на оптични инструменти (фотоапарати, микроскопи, телескопи), защото всички те имат леща, която ограничава светлинния лъч до ръба.

Разграничаване между дифракция в близката зона (точката, в която определен лъч пада, е близо до препятствие). Това явление се нарича Фреснелна дифракция. Но ако дифракцията настъпва в далечната зона (взаимодействащите лъчи са почти успоредни), физикът я нарича дифракция на Fraunhofer. Има любопитна собственост: ако дупката е достатъчно голяма, дифракцията ще остане невидима.

Също така в учебника по физика се срещаме дифракционна решетка. Какво е това? Оптично устройство, който е прозрачна или отразяваща плоча с приложени успоредни удари. Когато минава през него бяла светлина, може да се види отделянето на светлината в спектър. Да, мрежата става боядисана в цветовете на дъгата. Призмата дава само един спектър, а решетката - няколко. Той не е сам, защото светлината се разделя на греди, образувани от различни ленти, а спектрите са колкото по-голям е ъгълът на отклонение на излъчването от оригиналната посока.

Въпреки това, можете да минете през решетката не само на бяла светлина. И светлината минаваше през някаква субстанция. Тази процедура се нарича спектрален анализ и позволява да се определи съставът на изследваните проби. С какви лъчи са останали след преминаване през дифракционната решетка, е възможно да се определи с какво се занимава изследователят.

И вие също видяхте дифракционна решетка, точно, видяхте го. Doubt? Това беше, когато за последен път държите диск за компютъра си. И той играе красиво с всички цветове на дъгата. Забелязахте, без да го знаете, явлението дифракция на светлината. Зоните на диска, върху който са записани данните, са с микроскопски размери (така че дискът е толкова чувствителен към повреда), а записът се извършва в кръг, така че повърхността на лазерния диск е непрекъсната дифракционна решетка.

Нека обаче да разгледаме явлението дифракция по-отблизо. И да разберете какво е дифракцията на светлината, ако я обясним на ясен език. Така че, ако лъчите се срещнат с непроходима пречка, тогава лъчите, които минават до този ръб, не се изправят право, вълните сякаш минават около препятствията, които срещат по пътя. Благодарение на този процес вълната може напълно да се огъне около обекти, които не са по-големи от дължината й.

Успех при изучаване на физика!