Difrakcija svetlobe: pogosta vprašanja

Svetloba je bila vedno skrivnostna in privlačna za človeka. Bil je povezan z višjimi silami. Svetloba je dala življenje - in ljudje so to razumeli že od najstarejših časov. Dokaz tega je kultov svetlobnega vira - Sonca. Torej, vsi pojavi, ki jih oseba ni mogla razložiti na podlagi razpoložljivega znanja, so ga imeli izjemno. Eden od teh pojavov, ki jih pozorna oseba navadno opazi, je difrakcija svetlobe. Kaj je to?

Pojav lahko opazite z lastnimi očmi, če zamudite žarek svetlobe skozi ozko luknjo in si oglejte točko svetlobe, ki je minila skozi to. To bomo videli čez mejo - izmenične temne in svetle črtice. Zakaj vidimo takšno sliko?

Dejstvo je, da se valovi na nekaterih točkah okoli točke medsebojno intenzivirajo in v nekaterih, nasprotno, v antifazi in se zato ugasnejo. Odvisno od specifičnih geometrijskih parametrov dobljenega vzorca valovna dolžina (zato bo za valove rdeče in zelene svetlobe drugačen difrakcijski vzorec) in premer svetlobnega žarka. To postane cilindrične konične oblike. To je difrakcija svetlobe. In pojav samega valovanja se imenuje interferenca. Ta pojav je nastal v 19. stoletju. Motnje in difrakcija svetlobe so pojavi, ki se najpogosteje opisujejo v učbenikih fizike.

Kakšna je praktična uporaba tega fizičnega pojava? Upošteva se pri izdelavi optičnih instrumentov (kamere, mikroskopi, teleskopi), ker imajo vsi objektiv, ki omejuje svetlobni snop po svojem platišču.

Razlikovati med difrakcijo v bližnji coni (točko, v kateri je določen žarek pade blizu oviro). Ta pojav se imenuje Fresnelova difrakcija. Ampak, če se difrakcija dogaja v daljinskem območju (medsebojni učinki so skoraj vzporedni), fizik pravi, difrakcija Fraunhofera. Ima nenavadno lastnost: če je luknja dovolj velika, bo difrakcija ostala nevidna.

Tudi v učbeniku fizike pride do izraza difrakcijska mreža. Kaj je to? Optična naprava, ki je prozorna ali odsevna plošča z uporabljenimi vzporednimi gibi. Ko skozi to poteka bela svetloba, vidimo ločitev svetlobe v spektru. Da, mreža postane naslikana v barvi mavrice. Prizma daje le en spekter in mrežo - nekaj. Ni sam, ker je svetloba razdeljena na žarke, ki jih tvorijo različni pasovi, spekter pa je daljši, kot je večji kot odstopanja sevanja iz prvotne smeri.

Vendar pa lahko skozi rešetko ne le belo svetlobo. In tudi svetloba je prešla skozi neko snov. Ta postopek se imenuje spektralna analiza in omogoča določanje sestave vzorcev v študiji. S kakšnimi žarki smo po prečkanju difrakcijske rešetke prepustili, je mogoče ugotoviti, s čim se ukvarja raziskovalec.

In prav tako si videl difrakcijsko rešetko, točno, si jo videl. Dvom? To je bilo, ko ste nazadnje imeli disk za vaš računalnik. In lepo je igral z vsemi barvami mavrice. Opazili ste, ne da bi to vedeli, pojav difrakcije svetlobe. Območja na disku, na kateri so zapisani podatki, so mikroskopske velikosti (tako je disk tako občutljiv na poškodbe), snemanje pa poteka v krogu, zato je površina laserskega diska kontinuirana difrakcijska mreža.

Vendar pa bomo pozorneje preučili pojav difrakcije. In ugotovite, kakšna je difrakcija svetlobe, če jo razložimo v preprostem jeziku. Torej, če se žarki srečajo z neprepustno oviro, potem žarki, ki potekajo ob tem robu, ne gredo naravnost, valovi se zdijo, da gredo okoli ovire, s katerimi so naleteli na poti. Zahvaljujoč temu procesu se val lahko popolnoma ovinka okoli predmetov, ki niso večji od njegove dolžine.

Veliko sreče pri študiju fizike!