Diffrakciós fény - az
jelenségek figyelhetők meg a fény terjedését a éles szélek átlátszatlan vagy átlátszó szervek, a szűk nyílásokon. Tehát van egy megsértése őszinteség a fény terjedési, azaz a. E. Eltérés a jogszabályok geometriai optika (Lásd. Geometriai optika). Mivel a DA. megvilágított átlátszatlan képernyők egy pontszerű fényforrás határán az árnyék, amely, törvényei szerint a geometriai optika, volna egy hirtelen átmenet árnyék fény, van egy sor világos és sötét diffrakciós mintáját (ábra. 1). Mivel a diffrakciós jellemző bármely hullám mozgás, nyitó az AD. a 17. században. Olasz fizikus és csillagász F. Grimaldi és magyarázatát a 19. század elején. Francia fizikus A. Fresnel (Lásd. Fresnel) volt az egyik fő bizonyítéka a hullám fény természetéről.
A hozzávetőleges elmélete D. együtt. kérelem alapján Gyuygensa- Fresnel elv (lásd Huygens -. Fresnel elv). Egy minőségi vita a legegyszerűbb esetek AD. építési Fresnel zónák (Lásd. Fresnel zóna) lehet alkalmazni. Amikor fény áthalad az egy pontban egy kis kör alakú lyuk egy átlátszatlan képernyőn, vagy egy átlátszatlan képernyő körüli kör alakú diffrakciós vonal figyelhető formájában koncentrikus körök. Ha egy lyuk marad nyitva van még a zónák számát a központ a kapott diffrakciós egy sötét folt, amikor páratlan számú zóna - fény. Az árnyékában közepén a kör alakú képernyő nem zárja túl sok Fresnel zónák, kiderül fényes folt.
Különböztesse 2 esetben az AD-vel. - diffrakciós gömb alakú hullámok, ahol a lyuk mérete hasonló a méret a Fresnel zónák, vagyis ..
ahol b - a méret a lyukak, z - távolság a megfigyelési pont a képernyő, λ - hullámhossz (Fresnel diffrakció), és D. a. párhuzamos sugarak, amelyben a lyuk jóval kisebb, mint egy Fresnel zóna m. e.
(Fraunhofer diffrakciós). Az utóbbi esetben a párhuzamos fénysugár esik a lyukba válik divergens sugárdivergencia szöge φ Diffraction fény λ / b (diffrakciós divergencia).
Nagy gyakorlati jelentősége van a helyzet a DA. a rés. Amikor megvilágított hasított párhuzamos fénysugár a monokromatikus fény a képernyőn egy sor sötét és világos sávok, amelyek gyorsan csökken intenzitása. Ha fény esik síkjára merőleges a rés, a szalagok vannak elhelyezve, szimmetrikusan a központi sáv (ábra. 2) és a megvilágítás mentén változik a képernyő periodikusan változik φ, egyre nulla φ szögek, melyek sin φ = m / lambda B (m = 1 , 2, 3). Közbenső értékei megvilágítás éri el a maximumot. A fő maximális akkor jelentkezik, amikor m = 0, a sin φ = 0, azaz, φ = 0. A következő maximumokat jelentősen rosszabb, mint az érték a fő, értékeknek felel meg φ, bizonyos feltételek: .. Sin φ = 1,43 λ / b . 2,46 λ / b. 3,47 λ / b, stb
A csökkenő hézagszélesség központi fénycsík kiterjed, és ebben a pozícióban egy rés szélessége a minimum és a maximum függ λ, t. E. A távolság a sávok nagyobb, a nagyobb λ. Ezért abban az esetben, fehér fény zajlik egy sor megfelelő minták különböző színekben. Ebben az esetben a fő maximális lesz közös az összes λ és bemutatott formájában fehér csíkok fordult színes sávok váltakozó színek lila piros.
Ha két azonos párhuzamos hasíték, adnak ugyanazon átfedés egymással diffrakciós mintázat, ahol a maximumok az amplifikált rendre, és ráadásul, a kölcsönös interferencia hullámok az első és a második rések, jelentősen bonyolítja a képet. Ennek eredményeként, a minimumok lesz ugyanazon a helyen, mert ezek azok a területek, ahol sem a rések nem küld fény. Továbbá, lehet, hogy az irányt, amelyben a fény küldött két hasíték kölcsönösen szüntetni. Így. A korábbi minimális által meghatározott feltételek: b sin φ = λ, 2λ, 3λ. további minimumok d sin φ = λ / 2, 3λ / 2, 5λ / 2. (D - b rés mérete átlátszatlan intervallum), a fő csúcsok d sin φ = 0, λ, 2λ, 3λ. t. e. A két fő csúcs található legalább egy mellék, és a maximumokat válnak keskenyebb, mint amikor egyetlen rés. Növelése a rések száma miatt ez a jelenség még tisztábban (lásd. Diffrakciós rácsok).
D. a. Ez alapvető szerepet játszik a fényszórás zavaros média, mint például a por részecskék, cseppek, köd, stb D. a. kereset alapul spektrális eszközök (Lásd. Spectral Instruments) egy diffrakciós rács (diffrakciós spektrométer). D. a. Ez határozza meg a felbontás határa optikai eszközök (távcsövek, mikroszkópok, stb). Mivel a DA. pontforrás kép (például csillag teleszkóp) alakja van egy kör átmérője λflD. ahol D - lencse átmérőjének, és F - fókusztávolsága. A divergencia a lézersugárzás s meghatároztuk az AD. Csökkentése érdekében az eltérés a lézersugár úgy alakítjuk szélesebb sugár révén a teleszkóp, majd az eltérés a sugárzás határozza meg a D átmérő a lencse képlet szerint φ Diffraction λ / D fény.
Lit.: Landsberg GS Optics, 4th ed. MA 1957 (Általános fizika, t 3). Gorelik GS Oszcillációkat és hullámok, 2nd ed. M. 1959 ch. 9.
Ábra. 2. Fraunhofer diffrakciós a vágásnál.
Ábra. 1. árnyék csavarok körül diffrakciós mintázat.