Füüsika- ja fotomaailma mõjutab valguse fenomen, mida nimetatakse valguse difraktsioon. On palju professionaalseid kaameraobjektiive, mis on loodud väga hea teravuse tagamiseks. Kuid isegi kui see on väga hea kvaliteediga, ei pääse nad selle valguse nähtuse eest.
Selles artiklis räägime teile, mis on valguse difraktsioon ning millised on selle omadused ja tähtsus.
Mis on valguse difraktsioon
Kui valguslained läbivad väikesi avasid ning takistuste või teravate servade ümber, tekib nn valguse difraktsioon. Kui objekt on läbipaistmatu ja asub punktvalgusallika ja ekraani vahel, siis piir varjutatud ja esiletõstetud piirkondi ekraanil ei määratleta. Seda võib vaadelda kui osa varjutatud ja valgustatud piirkondadest annab märku väikesest valguse hulgast, mis suunatakse varjutatud piirkondade poole.
Võib öelda, et valguse difraktsioon on nähtus, mis leiab aset siis, kui valguse moodustavad lained läbivad kitsa augu. Kui see juhtub, moodustuvad valguslained järk-järgult ja neil pole enam kiiret. Alati, kui räägime valguspunktist, peame teadma, mis on valgusvihk. See valgusvihk pole midagi muud kui "oja", kus valgus läbib õhku. Sel juhul avanevad valguslained august läbi, nagu keset ööd auto esilaternates, sest auk on see, mis toimib uue valguse kiirgajana.
Valguse difraktsiooni kasutatakse kaamerates valguse sundimiseks läbi väga väikese ava. Seda kasutatakse valguse hulga valimiseks, mida me foto tegemiseks kasutame.
põhijooned
Valguse difraktsioon ei põhjusta selle täpset kontsentreerumist. See nähtus põhjustab selle hajutamist, moodustades nn Õhuline ketas. See ketas pole midagi muud kui valguskiire ja tasapinnale projitseeritud lainete deformatsiooni kujutamine. Fotograafia puhul on kaamera andur lennuk.
Airy album on see, mida fotograafia tasakaalu saavutamiseks otsib. Proovite jäädvustada teravussügavusega pilti, et kõik saaks fookuses hästi tunduda. Tänu valguse difraktsiooni nähtusele saab kaamera membraani sulgeda, et fotol olevatele asjadele tõhusamalt keskenduda. Tuleb punkt, kus membraani sulgemine on üldine teravuse kaotus. Seetõttu on fotode optimeerimiseks oluline teada, kuidas valguse difraktsiooninähtus töötab.
Seda nähtust kasutatakse ka reklaamides, et oleks võimalik luua palja silmaga tähelepanu juhtivaid visualiseeringuid. Mõiste difraktsioon pärineb ladina diffraktusest, mis tähendab, et see on purunenud. See tekib peamiselt seetõttu, et tropp suudab oma levimisel takistuse ümber minna, eemaldudes sirgjoonte kiirte käitumisest. Tuleb meeles pidada, et valguse difraktsiooni peamised mõjud on regulaarselt väikesed.
Hajameelsuse nähtust saab näha palja silmaga, kui valgusallikas paneb kaks silma sõrme kümne sentimeetri kaugusele, tehes sõrmede vahel väga väikese ruumi. Siin näeme tumedate joonte ja muid heledaid ridu. Nähtavad jooned on peamiselt põhjustatud nn konstruktiivne ja hävitav valguse sekkumine. Need mõjud tekivad sõrmede ümber ja põhjustavad selle efekti.
Valguse difraktsioon ja Huügensi põhimõte
Häirimisega juhtumise põhjus pole täiesti ilmne. Teadlane Christian Huygens pakkus sellele nähtusele selgitust. Selgitus põhineb elektromagnetkiirgusel ja selle dünaamikal, kui magnetilise kõrguse ümbervalimine lahkub allikast, kust see kiirgub, ja laieneb liikudes. Selle laiendamine viiakse läbi sirgjooneliselt, nagu kataks see pidevalt laieneva ootamise pinda. Kogu valguse paisumisala suureneb proportsionaalselt kiirguse läbitava vahemaa ruuduga.
Leiame, et elektromagnetiline energia võib levida punktallikast tasapinnalainetes. Sellisel juhul ei kohalda me energiaallikale mitte ainult pöördvälja seadust, vaid peame kehtima ka lameda tropi n mis tahes punktis. Seetõttu võib öelda, et laineid peetakse selleks neid luuakse pidevalt tasapinna igast punktist ja neid levitatakse igas suunas. Kui vähendame ala, kust valguse välja laseme, väheneb ala, mille kaudu valgusvihk liigub.
See Huygensi põhimõte avaldati enam kui 300 aastat tagasi ja valguse leviku tundmiseks tänapäeval on välja pakutud uus mehhanism. Sel ajal arvati, et valgus liigub lainetena mingisuguses fiktiivses mateerias, mida nimetatakse eetriks, ja eeldatakse, et see täitis kogu ruumi. Igat vibreerivat eetriosakest nähti uute lainete algusena. Esialgse valguse difraktsiooni kuuluvad sfäärilised lained pärinevad punktallikast ja neid varjutab osaliselt lõpmatu ekraan S
Valguslainete liikumise määratleb koonuse kiirus, mida piirab ekraani avamine. Ekraani ava on tuntud kui pind, mille kaudu valgus pääseb. Seda põhimõtet kasutatakse tasapinnaliste lainete murdumise peegeldumisseaduste kinnitamiseks. Huügensi põhimõte on oluline optiline geomeetria ja kehtib äärmiselt väikeste lainepikkuste korral. Teisest küljest ei saa me seda kasutada kõigi valguslainetel esinevate nähtuste selgitamiseks. Näiteks ei selgita see lainete kõrvalekallet sirgjoonelisest valguskiirte levikust objekti servast või väikestest avadest läbimisel.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada valguse difraktsiooni kohta.