Utilizarea proprietăților undelor luminoase. Stratul de difracție

Natura lumină a luminii a fost dovedită de mult timp în urmă. Pentru a rezolva problemele practice, ele folosesc adesea principiile optice geometrice, dar și ele proprietăți ale luminii sunt utilizate pe scară largă în cele mai diverse ramuri ale științei și tehnologiei moderne. Un exemplu este difracția. Abilitatea unei valuri de a înfășura obstacolele întâlnite în calea sa este inerentă lumina. Acest fenomen se manifestă atunci când valurile intră în regiunea așa-numitei umbre geometrice. O explicație a fenomenului de difracție este dată de principiul Huygens. Conform acestei explicații, fiecare punct al căii valului devine centrul valurilor secundare. În plicul acestor valuri, poziția frontului de undă este stabilită pentru fiecare moment de timp următor.

În exemplul unui val plan normal incidente pe o gaură făcută într-un ecran opac, teoria Huygens, din care fiecare punct i se alocă o porțiune de deschidere a Wavefront, capacitatea inerentă de a deveni o sursă de valuri secundare (într-un mediu izotrop omogen sunt sferice).

Este suficient să se construiască plicul valurilor secundare la un anumit moment, pentru a putea urmări cu ușurință fenomenul undei care înconjoară marginea găurii. Acest lucru se datorează faptului că frontul valului intră în regiunea așa-numitei umbre geometrice.

Utilizarea proprietății de difracție a găsit o aplicare largă într-un instrument numit grilaj de difracție. În experimentele lor inițiale cu difracția luminii James Gregory a folosit o pene obișnuită de pasăre. Ulterior, el a fost înlocuit cu un anumit dispozitiv optic. Stratul de difracție este un set al unui număr semnificativ de curse dispuse pe o anumită suprafață aranjată în mod regulat. Ele pot fi fie fante sau proeminențe, în funcție de tipul la care aparține grila de difracție.

Există două tipuri de grile - reflectante și transparente. Primele includ dispozitive care utilizează o suprafață reflectorizantă cu curse aplicate. Acestea din urmă utilizează suprafețe transparente, pot fi utilizate atât dungi, cât și fante.

Principiul acțiunii grilajului de difracție este explicat direct de proprietățile undelor luminii. Pentru a rupe frontul undei luminoase, se folosesc grătarele. Ca rezultat, se formează grinzi individuale de așa-numită lumină coerentă. După ce s-au făcut difracții la lovituri, aceștia interferează unul cu celălalt. Având în vedere că diferitele lungimi de undă ale maximelor interferență a crea o complet diferite unghiuri (diferență cale determinată de grinzi de interferență), obținute la ieșirea descompuse într-un spectru de lumină albă.

Grila de difracție, ca dispozitiv, se aplică în cele mai diverse sfere ale activității umane. Este folosit și în instrumente spectrale și cum senzori optici deplasări unghiulare (liniare) și ca polarizatoare sau ca filtre de radiație infraroșie. De asemenea, pot fi separatoare de fascicule pentru interferometre sau pahare de ochelari "anti-orbire".

Există, de asemenea, o rețea de difracție pentru Razele X. Din punct de vedere tehnic, era imposibil să o creezi. Pentru a rezolva această problemă, oamenii de știință au trecut în mod original. Pentru descompunerea razelor X, cristalite unele cristale.

Este considerată principala caracteristică rezolvând puterea difracție grilaj. Acesta reprezintă numărul total de linii din zăbrele, care este înmulțit cu ordinea maximului razei. Această expresie poate fi scrisă mai mult ca o afirmație că diferența dintre frecvența caracteristică egală cu inversul diferenței dintre intervalele de timp de trecere raze extreme, numit de interferență.

În viața de zi cu zi, un disc compact sau o placă gramofonică poate servi drept exemplu ilustrativ al unei grătare de difracție. Dar pentru fabricarea de instrumente industriale se utilizează echipamente de înaltă tehnologie, care au o precizie ridicată.