Fysiikan ja valokuvan maailmaan vaikuttaa valoilmiö, joka tunnetaan nimellä valon diffraktio. On olemassa monia ammattimaisia kameralinssejä, jotka on suunniteltu tarjoamaan erittäin hyvä terävyys. Vaikka se onkin erittäin hyvälaatuista, he eivät voi paeta tältä valonilmiöltä.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mikä on valon diffraktio ja mitkä ovat sen ominaisuudet ja merkitys.
Mikä on valon diffraktio
Kun valoaallot kulkevat pienten aukkojen läpi ja esteiden tai terävien reunojen ympärillä, syntyy niin kutsuttu valodiffraktio. Jos kohde on läpinäkymätön ja sijaitsee valopisteen ja näytön välissä, niiden välinen raja varjostettuja ja korostettuja alueita näytöllä ei määritetä. Se voidaan nähdä osana varjostettuja ja valaistuja alueita merkitsevän pieniä määriä valoa, jotka ohjataan kohti varjostettuja alueita.
Voidaan sanoa, että valon diffraktio on ilmiö, joka tapahtuu, kun valon muodostavat aallot kulkevat kapean reiän läpi. Kun tämä tapahtuu, valoaallot muodostuvat vähitellen, eikä niillä ole enää keilaa eteenpäin. Aina kun puhumme valopisteestä, meidän on tiedettävä, mikä valonsäde on. Tämä valonsäde ei ole muuta kuin "virta", jossa valo kulkee ilman läpi. Tässä tapauksessa, kun se kulkee reiän läpi, valoaallot avautuvat aivan kuten auton ajovaloissa keskellä yötä, koska reikä on se, joka toimii uutena valonsäteilijänä.
Valon diffraktiota käytetään kameroissa valon pakottamiseksi hyvin pienen reiän läpi. Tätä käytetään valon määrän valitsemiseen, jota käytämme valokuvan ottamiseen.
Tärkeimmät ominaisuudet
Valon diffraktio ei saa sitä keskittymään tarkkaan pisteeseen. Tämä ilmiö saa sen leviämään muodostaen ns Ilmava levy. Tämä levy ei ole muuta kuin valonsäteen muodonmuutoksen ja tasoon heijastuvien aaltojen esitys. Valokuvaus, kamera on kameran anturi.
Airy-albumi on se, mitä valokuvaus etsii tasapainon luomiseksi. Yrität kaapata kuvan syväterävyydellä, jotta kaikki voi näyttää tarkennetulta. Valon diffraktio-ilmiön ansiosta kameran kalvo voidaan sulkea tarkentamaan tehokkaammin valokuvassa oleviin asioihin. Tulee kohta, jossa kalvon sulkeminen tapahtuu, kun terävyys menetetään yleisesti. Siksi on tärkeää tietää, kuinka valon diffraktio toimii, jos haluamme optimoida valokuvat.
Tätä ilmiötä käytetään myös mainoksissa voidakseen luoda visualisointeja, jotka kiinnittävät huomion paljaalle silmälle. Termi diffraktio tulee latinankielisestä diffrakteesta, mikä tarkoittaa, että se on hajonnut. Se tapahtuu pääasiassa siksi, että rintareppu kykenee kiertämään esteen sen etenemisessä ja siirtymään pois suoraviivaisen säteen käyttäytymisestä. On pidettävä mielessä, että valodiffraktion päävaikutukset ovat säännöllisesti pieniä.
Hajaantumisen ilmiö voidaan nähdä paljaalla silmällä, kun valonlähde asettaa kaksi sormea kymmenen senttimetrin etäisyydelle yhdestä silmästä, jolloin sormien väliin tulee hyvin pieni tila. Täällä voimme nähdä sarjan tummia viivoja ja muita vaaleita. Näkyvät viivat johtuvat pääasiassa ns rakentava ja tuhoisa valohäiriö. Nämä häiriöt kulkevat sormien ympäri aiheuttaen tämän vaikutuksen.
Valon diffraktio ja Huygens-periaate
Syy siihen, mitä häiriölle tapahtuu, ei ole täysin ilmeinen. Tiedemies Christian Huygens tarjosi selityksen tälle ilmiölle. Selitys perustuu sähkömagneettiseen säteilyyn ja sen dynamiikkaan, kun uudelleenvalinta magneettikorkealle lähtee lähteestä, josta se lähtee, ja laajenee matkustaessaan. Sen laajentuminen suoritetaan suoralla linjalla ikään kuin se peittäisi jatkuvasti laajenevan odotuksen pinnan. Valon koko laajenemisalue kasvaa suhteessa säteilyn kulkeman matkan neliöön.
Katsomme, että sähkömagneettinen energia voi levitä pistelähteestä tasoaalloilla. Tässä tapauksessa emme sovella vain käänteistä neliölakia virtalähteeseen, vaan sitä on sovellettava myös mihin tahansa pisteeseen n tasaisella nostoliinalla. Siksi voidaan sanoa, että aaltoja pidetään sellaisina niitä luodaan jatkuvasti jokaisesta tason pisteestä ja niitä levitetään kaikkiin suuntiin. Jos pienennämme aluetta, josta annamme valon ulos, alue, jonka läpi valonsäde kulkee, vähenee.
Tämä Huygens-periaate julkaistiin yli 300 vuotta sitten, ja ehdotetaan uutta mekanismia valon etenemisen tuntemiseksi sellaisena kuin me sen tunnemme tänään. Tällä hetkellä katsottiin, että valo kulki aaltoina eräänlaisessa fiktiivisessä aineessa, jota kutsutaan eetteriksi, ja oletetaan, että se täyttää koko tilan. Jokaisen värisevän eetterihiukkasen nähtiin uusien aaltojen alkuperänä. Alkuperäiseen valodiffraktioon kuuluvat pallomaiset aallot ovat peräisin pistelähteestä ja ovat osittain peitettynä äärettömällä näytöllä S.
Valoaaltojen liikkeen määrää kartion nopeus, jota rajoittaa näytön aukko. Näytön aukko tunnetaan pintana, jonka läpi valo voi paeta. Tätä periaatetta käytetään tasoaaltojen taittumisen heijastumislakien hyväksymiseen. Huygensin periaate on tärkeä optinen geometria ja se soveltuu erittäin pienille aallonpituuksille. Toisaalta emme voi käyttää sitä selittämään kaikkia valoaaltojen olemassaoloja. Esimerkiksi se ei palvele selittämään aaltojen taipumista valonsäteiden suoraviivaisesta etenemisestä kulkiessaan kohteen reunan tai pienten aukkojen läpi.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää valon diffraktiosta.