Opis svetlobne difrakcije, aplikacije, primeri

The Lahka difrakcija To je ime, ki prejme popačenje svetlobnega žarka, ko vpliva na majhen predmet ali majhno odprtino na zaslonu. Italijanska Francesco Maria Grimaldi je ta pojav dala ime difrakcije in prvi, ki jo je preučil leta 1665.

Kadar je predmet ali reža, ki prestreže svetlobni žarek, vrstni red desetin milimetra ali manj, projicirana senca ni natančna. Raje se širi okoli tega, kar bi moralo biti njegova geometrijska senca. To je zato, ker je svetlobni žarek preusmerjen in se širi na robovih ovire.

Difrakcija svetlobe laserskega kazalca zaradi kvadratne odprtine in njegovega projiciranega difrakcijskega vzorca na zaslonu. Vir: f. Zapata.

Zgornja slika prikazuje zelo poseben vzorec jasnih in temnih območij, ki se izmenjujejo. Proizvaja se z lučjo laserskega kazalca (valovna dolžina 650 nm), ko prehaja skozi kvadratno režo 0,1 mm x 0,1 mm in je projiciran na zaslonu. 

Ta pojav vzorcev opazimo tudi v zvočnih valovih in valovih na površini vode, pa tudi v radijskih valovih in x -trays. Zato vemo, da gre za izjemno valovit pojav.

[TOC]

Opis pojava difrakcije

V snopu enobarvne svetlobe (ki vsebuje eno samo valovno dolžino), kot je laserska svetloba, difrakcija svetlobnega žarka na oviri tvori vzorec svetlobnih in temnih pasov, ko projicira na zaslonu.

Na tem nalaganju svetlobnih in temnih površin se imenuje Vzorec difrakcije.

Fresnel načelo - huygens

Valovna difrakcija na način huygens in Fresnel

Difrakcija je po besedah ​​klasično razložena Fresnel načelo - huygens.

Izhaja iz superpozicije sferičnih valov, ki izhajajo z roba ovire, in z drugih točk valov. 

Vam lahko služi: volumetrični tok

Ko dva ali več valov sovpada na istem prostoru, pride do motenj med njimi. Takrat se lahko zgodi, da se njihove amplitude dodajo ali odštejejo, po kateri sledi vsaka.

Vse je odvisno od tega, ali valovi sovpadajo v fazi. Če je tako, so amplitude dodane.

Zato ima difrakcijski vzorec osvetljena in temna območja. 

Za razliko od svetlobnega pojava motenj, v katerem je število virov valov dva ali tri, je v primeru difrakcije število sekundarnih virov sferičnih valov zelo veliko in ponavadi tvori kontinuum iz Fuentes. 

Valovita moten.

Lahke difrakcijske aplikacije

Zaznavanje okvare ali površinski zlomi

The pikčasta interferometrija Je ena od praktičnih aplikacij svetlobnega pojava difrakcije.

Ko je površina osvetljena z lasersko svetlobo, spredaj svetloba.

Obstaja difrakcijski vzorec z zamokanim videzom (Spekkle v angleščini), ki daje informacije s površine, od katerih prihajajo odsevni fotoni.

Vam lahko služi: odprto vezje

Na ta način je mogoče zaznati neuspehe ali zlome v kosu, ki bi bilo skoraj vidno na golem očesu.

Izboljšanje fotografskih slik

Znanje o difrakcijskih vzorcih, ki so prisotni v fotografskih ali digitalnih slikah astronomskih predmetov: zvezde ali asteroidi, služi za izboljšanje ločljivosti astronomskih slik.

Tehnika je sestavljena iz zbiranja velikega števila slik istega predmeta, ki so individualno malo definicije ali svetlosti.

Potem, ko se računsko obdelajo in odvzamejo hrup iz difrakcije.

Zato je mogoče prikazati podrobnosti, ki so bile uporabljene prej v izvirnikih, natančno zaradi svetlobne difrakcije.

Dnevni primeri difrakcije

Difrakcija je pojav, ki smo ga zagotovo skoraj vsi opazili, vendar njegovega izvora ne prepoznamo vedno pravilno. Tu imamo nekaj primerov:

Mavrica

Mavrica je v glavnem posledica prekrivanja loma in odsevnih valov znotraj tankih kapljic vode.

Sestavljajo zelo velik nabor sekundarnih svetlobnih virov, katerih valovi motijo ​​barvit vzorec mavrice, ki ga občudujemo po dežju.

CD barve

Svetloba, ki odbije CD ali DVD, prav tako tvori presenetljive barvite vzorce. Izhajajo iz pojava difrakcije svetlobe, ki ga odražajo pod-vojaški utori, ki sestavljajo namige.

Hologrami

Hologram, ki se običajno pojavlja na kreditnih karticah in blagovnih znamkah, tvori tridimenzionalno sliko.

To je posledica superpozicije valov iz neštetih tiskanih refleksnih točk. Takšne točke niso naključno razporejene, ampak so bile oblikovane z difrakcijskim vzorcem originalnega predmeta, ki je bil osvetljen z lasersko svetlobo in kasneje vgraviran na fotografsko ploščo.

Lahko vam služi: Graff Van Generator: zabave, kako deluje, aplikacije

Halos okoli svetlobnih teles

Svetlozne halese ali soline vrtine, ki jih poznajo tudi, tvorijo difrakcijo svetlobe s strani delcev ali kristalov, ki so prisotni v zgornji atmosferi. Vir: Pixabay.

Včasih lahko vidite toče ali obroče okoli sonca ali lune.

Nastajajo, ker svetloba iz teh nebesnih teles odskoči ali se odraža v nešteto količino delcev ali kristalov, ki nastanejo v zgornji atmosferi.

Delujejo kot sekundarni viri in njihova superpozicija povzroči difrakcijski vzorec, ki tvori nebeški halo.

Barve milnih mehurčkov

Iridescence nekaterih površin, kot so milni mehurčki ali prosojna krila nekaterih žuželk. Na teh površinah se opazijo toni in barve svetlobe, odvisno od opazovalnega kota.

Fotoni, ki se odražajo v tankih polprosojnih plasteh.

Tako oblikujte vzorce, ki ustrezajo različnim valovnim dolžinam ali barvam, od katerih je sestavljena originalna izvorna luč. 

Tako da opazimo samo valovne dolžine iz določenih usmeritev: tiste, ki segajo od odsevanih točk, do očesa opazovalca in imajo celotno razliko v valovnih dolžinah.

Valovne dolžine, ki ne izpolnjujejo te zahteve, se prekličejo in jih ni mogoče opaziti.

Reference

1. Bauer, w. 2011. Fizika za inženiring in znanosti. Zvezek 1. MC Graw Hill.
2. Figueroa, d. (2005). Serija: Fizika za znanost in inženiring. Zvezek 7. Valovi in ​​kvantna fizika. Uredil Douglas Figueroa (USB).
3. Giancoli, d.  2006. Fizika: načela z aplikacijami. 6. Ed Prentice Hall.
4. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fizika za znanost in inženiring. Zvezek 1. 7. Ed. Cengage učenje.
5. Tipler, str. (2006). Fizika za znanost in tehnologijo. 5. izd. Zvezek 1. Uredništvo se je vrtelo.
6. Wikipedija. Difrakcija. Okrevano od: je.Wikipedija.org.