Diffraktion af lys: ofte stillede spørgsmål

Lys har altid været mystisk og attraktivt for mennesket. Han var forbundet med højere kræfter. Lys gav liv - og folk forstod det fra de ældste tider. Beviset herfor er lyskildernes kulder - solen. Derfor kunne alle fænomener, som en person ikke kunne forklare på grundlag af den viden, han havde, besatte ham uhyre. Et af de fænomener, som en opmærksom person normalt bemærker, er diffraktionen af lys. Hvad er det?

Du kan se fænomenet med dine egne øjne, hvis du savner en stråle af lys gennem et smalt hul og ser på lysets lys, der passerede gennem det. Vi vil se det omkring grænsen - skiftende mørke og lette striber. Hvorfor ser vi bare et sådant billede?

Faktum er, at bølger på nogle punkter omkring stedet intensiverer hinanden, og i nogle er tværtimod i faseoposition og derfor slukker hinanden. De specifikke geometriske parametre i det resulterende mønster afhænger af bølgelængden (derfor vil der for det bølgede af rødt og grønt lys være et forskelligt diffraktionsmønster) og lysstrålens diameter. Det bliver konisk fra cylindrisk. Dette er diffraktionen af lys. Og selve fænomenet af interaktion af bølger kaldes forstyrrelser. Et sådant fænomen fandt sted i det 19. århundrede. Forstyrrelser og diffraktion af lys er fænomener, som oftest beskrives i lærebøger af fysik.

Hvad er den praktiske anvendelse af dette fysiske fænomen? Det tages i betragtning ved oprettelse af optiske instrumenter (kameraer, mikroskoper, teleskoper), fordi de alle har en linse, der begrænser lysstrålen til rammen.

Skelne mellem diffraktion i nærområdet (det punkt, hvor en bestemt stråle falder, er tæt på en forhindring). Dette fænomen kaldes Fresnel diffraktion. Men hvis diffraktionen forekommer i den fjerne zone (de interaktive stråler er næsten parallelle), kalder fysikeren det Fraunhofer-diffraktion. Det har en nysgerrig egenskab: Hvis hullet er stort nok, vil diffraktionen forblive usynlig.

Også i fysikens lærebog kommer vi på tværs af begrebet diffraktionsgitter. Hvad er det? Optisk enhed, som er en gennemsigtig eller reflekterende plade med påførte parallelle slag. Når hvidt lys passerer igennem det , kan man se adskillelsen af lys ind i et spektrum. Ja, gitteret bliver malet i regnbuens farver. Prismet giver kun et spektrum, og gitteret - nogle få. Han er ikke alene, fordi lyset er opdelt i bjælker dannet af forskellige bands, og spektrene er jo længere jo større strålingsvinklen er fra den oprindelige retning.

Men du kan passere gennem risten ikke kun hvidt lys. Og også lyset gik igennem noget stof. Denne procedure kaldes spektralanalyse og giver os mulighed for at bestemme sammensætningen af prøverne under undersøgelse. Ved hvilke stråler der blev efterladt gennem diffraktionsgitteret, er det muligt at identificere, hvad forskeren har at gøre med.

Og du så også et diffraktionsgitter, præcis, du så det. Tvivl? Dette var, da du sidst holdt en disk til din computer. Og han spillede smukt med alle regnbuens farver. Du observerede, uden at vide det, fænomenet diffraktion af lys. Områderne på disken, hvor dataene er optaget, er mikroskopiske i størrelse (så disken er så følsom over for skader), og optagelsen sker i en cirkel, så laserpladens overflade er et kontinuerligt diffraktionsgitter.

Lad os dog se nærmere på fænomenet diffraktion. Og find ud af, hvad diffraktionen af lys er, hvis vi forklarer det i almindeligt sprog. Så hvis strålerne mødes med en uigennemtrængelig forhindring, så går strålerne forbi ved siden af denne kant ikke lige, bølgerne synes at gå rundt om den forhindring, de stødte på på vejen. Takket være denne proces er bølgen fuldstændig bøjning omkring objekter, som ikke er større end længden.

Held og lykke med at studere fysik!