Svět fyziky a fotografie je ovlivňován fenoménem světla známým jako difrakce světla. Existuje řada profesionálních objektivů fotoaparátů, které jsou navrženy tak, aby poskytovaly velmi dobrou ostrost. Přestože je velmi kvalitní, nemohou uniknout tomuto fenoménu světla.
V tomto článku vám řekneme, co je to difrakce světla a jaké jsou jeho vlastnosti a význam.
Co je to difrakce světla
Když světelné vlny procházejí malými otvory a kolem překážek nebo ostrých hran, vytváří se tzv. Difrakce světla. Pokud je objekt neprůhledný a leží mezi bodovým zdrojem světla a obrazovkou, je hranice mezi stínované a zvýrazněné oblasti na obrazovce nebudou definovány. Je vidět, že část stínovaných a osvětlených oblastí signalizuje malé množství světla, které je odkloněno směrem k více stínovaným oblastem.
Dá se říci, že difrakce světla je jev, ke kterému dochází, když vlny, které tvoří světlo, procházejí úzkým otvorem. Když k tomu dojde, světelné vlny se postupně formují a již nemají postup paprsku. Kdykoli mluvíme o světelném bodě, musíme vědět, co je paprsek světla. Tento paprsek světla není nic jiného než „proud“, kde světlo prochází vzduchem. V tomto případě, když prochází otvorem, se světelné vlny otevírají stejně jako ve světlech automobilu uprostřed noci, protože otvor je ten, který funguje jako nový emitor světla.
Difrakce světla se používá v kamerách k vynucení světla velmi malým otvorem. Slouží k výběru množství světla, které použijeme k pořízení fotografie.
Hlavní charakteristiky
Difrakce světla způsobuje, že není koncentrováno do přesného bodu. Tento jev způsobuje jeho rozptýlení a formování toho, co je známé jako Vzdušný disk. Tento disk není nic jiného než reprezentace deformace světelného paprsku a vln, které se promítají do roviny. V případě fotografie je rovinou senzor fotoaparátu.
Album Airy je to, co fotografie hledá k dosažení rovnováhy. Pokoušíte se zachytit snímek s hloubkou ostrosti, aby vše vypadalo dobře zaostřené. Díky fenoménu difrakce světla lze clonu fotoaparátu uzavřít, aby bylo možné efektivněji zaostřit na věci na fotografii. Nastává bod, kdy uzavření bránice nastane, když dojde k celkové ztrátě ostrosti. Z tohoto důvodu je důležité vědět, jak funguje fenomén difrakce světla, pokud chceme optimalizovat fotografie.
Tento jev se také používá v reklamách ke generování vizualizací, které přitahují pozornost pouhým okem. Termín difrakce pochází z latinského diffractus, což znamená, že se zlomil. Vyskytuje se hlavně kvůli tomu, že smyčka je schopna obejít překážku v jejím šíření a vzdalovat se od chování přímých paprsků. Je třeba poznamenat, že hlavní efekty difrakce světla jsou pravidelně malé.
Fenomén rozptýlení lze pozorovat pouhým okem tak, že světelný zdroj ukládá dva prsty ve vzdálenosti deseti centimetrů od jednoho oka, což vytváří mezi prsty velmi malý prostor. Tady vidíme řadu tmavých čar a dalších světlých čar. Čáry, které lze vidět, jsou způsobeny hlavně tím, co je známé jako konstruktivní a destruktivní interference světla. Tyto interference procházejí kolem prstů a způsobují tento efekt.
Difrakce světla a Huygensův princip
Důvod toho, co se stane s rušením, není zcela zřejmý. Vědec Christian Huygens nabídl vysvětlení tohoto jevu. Vysvětlení je založeno na elektromagnetickém záření a jeho dynamice, když znovuzvolení na magnetické maximum opouští zdroj, ze kterého je emitováno, a expanduje, jak se pohybuje. Jeho expanze se provádí v přímce, jako by pokrývala povrch čekání, které je v kontinuální expanzi. Celá oblast rozpínání světla se zvyšuje úměrně se druhou mocninou vzdálenosti, kterou záření prochází.
Domníváme se, že elektromagnetická energie se může šířit z bodového zdroje v rovinných vlnách. V tomto případě nejen použijeme zákon inverzního čtverce na zdroj energie, ale musíme také použít jakýkoli bod v n plochém závěsu. Proto lze říci, že se za to považují vlny jsou vytvářeny nepřetržitě ze všech bodů v rovině a jsou šířeny do všech směrů. Pokud zmenšíme oblast, kde necháme světlo vyjít, zmenší se plocha, kterou světelný paprsek prochází.
Tento Huygensův princip byl publikován před více než 300 lety a navrhuje se nový mechanismus, který zná šíření světla tak, jak ho známe dnes. V této době se mělo za to, že světlo cestovalo jako vlny v jakési fiktivní hmotě zvané ether a předpokládá se, že vyplnilo celý prostor. Každá částice éteru, která vibruje, byla považována za původ nových vln. Sférické vlny patřící k počáteční difrakci světla pocházejí z bodového zdroje a jsou částečně zakryty nekonečnou obrazovkou S.
Pohyb světelných vln je definován rychlostí v kuželu omezenou otevřením obrazovky. Clona obrazovky je známá jako povrch, kterým může světlo vystupovat. Tento princip se používá ke schválení zákonů odrazu lomu rovinných vln. Huygensův princip je relevantní pro optická geometrie a platí pro extrémně malé vlnové délky. Na druhou stranu to nemůžeme použít k vysvětlení všech jevů, které existují u světelných vln. Neslouží například k vysvětlení odklonu vln od přímočarého šíření světelných paprsků, když procházejí hranou objektu nebo malými otvory.
Doufám, že s touto informací se dozvíte více o difrakci světla.