Le monde de la physique et de la photographie est affecté par un phénomène de lumière appelé diffraction de la lumière. Il existe de nombreux objectifs de caméra professionnels conçus pour offrir une très bonne netteté. Cependant, bien qu'il soit de très bonne qualité, ils ne peuvent échapper à ce phénomène de lumière.
Dans cet article, nous allons vous dire ce qu'est la diffraction de la lumière et quelles sont ses caractéristiques et son importance.
Qu'est-ce que la diffraction de la lumière
Lorsque les ondes lumineuses passent à travers de petites ouvertures et autour d'obstacles ou d'arêtes vives, ce que l'on appelle la diffraction de la lumière est générée. Si un objet est opaque et se situe entre la source ponctuelle de lumière et un écran, la limite entre les régions ombrées et mises en surbrillance à l'écran ne seront pas définies. Il peut être vu comme faisant partie des régions ombrées et éclairées signalant de petites quantités de lumière qui sont détournées vers les régions ombrées.
On peut dire que la diffraction de la lumière est un phénomène qui se produit lorsque les ondes qui composent la lumière traversent un trou étroit. Lorsque cela se produit, les ondes lumineuses se forment progressivement et n'ont plus d'avance de faisceau. Chaque fois que nous parlons d'un point lumineux, nous devons savoir ce qu'est un faisceau lumineux. Ce faisceau de lumière n'est rien de plus qu'un «flux» où la lumière traverse l'air. Dans ce cas, quand il passe à travers un trou, les ondes lumineuses s'ouvrent comme dans les phares d'une voiture au milieu de la nuit car le trou est celui qui agit comme le nouvel émetteur de lumière.
La diffraction de la lumière est utilisée dans les caméras pour forcer la lumière à travers un très petit trou. Ceci est utilisé pour sélectionner la quantité de lumière que nous utiliserons pour prendre la photo.
Caractéristiques principales
La diffraction de la lumière fait qu'elle n'est pas concentrée en un point précis. Ce phénomène le fait se disperser, formant ce que l'on appelle Disque aéré. Ce disque n'est rien de plus que la représentation de la déformation du faisceau lumineux et des ondes projetées sur un plan. Dans le cas de la photographie, l'avion est le capteur de l'appareil photo.
L'album Airy est ce que la photographie recherche pour établir un équilibre. Vous essayez de capturer une image avec une profondeur de champ pour que tout apparaisse bien net. Grâce au phénomène de diffraction de la lumière, le diaphragme de l'appareil photo peut être fermé pour se concentrer plus efficacement sur les éléments d'une photographie. Il arrive un moment où la fermeture du diaphragme se produit lorsqu'il y a une perte générale de netteté. Par conséquent, il est important de savoir comment fonctionne le phénomène de diffraction de la lumière si l'on veut optimiser les photographies.
Ce phénomène est également utilisé dans les publicités pour pouvoir générer des visualisations qui attirent l'attention à l'œil nu. Le terme diffraction vient du latin diffractus, qui signifie a rompu. Cela se produit principalement parce qu'une élingue est capable de contourner un obstacle dans sa propagation, s'éloignant du comportement des rayons rectilignes. Il faut garder à l'esprit que les principaux effets de la diffraction de la lumière sont régulièrement faibles.
Le phénomène de distraction peut être vu à l'œil nu en ayant une source lumineuse imposant deux doigts à une distance de dix centimètres d'un œil, faisant un très petit espace entre les doigts. C'est ici que l'on peut voir une série de lignes sombres et d'autres claires. Les lignes visibles sont principalement causées par ce que l'on appelle interférence lumineuse constructive et destructrice. Ces interférences passent autour des doigts pour provoquer cet effet.
Diffraction de la lumière et principe de Huygens
La raison de ce qui arrive aux interférences n'est pas tout à fait évidente. Le scientifique Christian Huygens a offert une explication à ce phénomène. L'explication est basée sur le rayonnement électromagnétique et sa dynamique lorsque la réélection au haut magnétique quitte la source à partir de laquelle elle est émise et se dilate à mesure qu'elle se déplace. Son expansion se fait en ligne droite comme s'il recouvrait la surface d'une attente qui ne cesse de s'étendre. Toute la zone d'expansion de la lumière augmente proportionnellement au carré de la distance parcourue par le rayonnement.
Nous considérons que l'énergie électromagnétique peut se propager à partir d'une source ponctuelle dans des ondes planes. Dans ce cas, nous appliquons non seulement la loi du carré inverse à la source d'alimentation, mais nous devons également l'appliquer à tout point de n une élingue plate. Par conséquent, on peut dire que les vagues sont considérées comme ils sont créés en continu à partir de chaque point du plan et se propagent dans toutes les directions. Si nous réduisons la zone où nous laissons la lumière sortir, la zone à travers laquelle le faisceau lumineux se déplace sera réduite.
Ce principe de Huygens a été publié il y a plus de 300 ans et un nouveau mécanisme est proposé pour connaître la propagation de la lumière telle que nous la connaissons aujourd'hui. A cette époque, on considérait que la lumière voyageait sous forme d'ondes dans une sorte de matière fictive appelée éther et on supposait qu'elle remplissait tout l'espace. Chaque particule d'éther qui vibre était considérée comme l'origine de nouvelles ondes. Les ondes sphériques appartenant à la diffraction lumineuse initiale proviennent d'une source ponctuelle et sont partiellement masquées par un écran infini S.
Le mouvement des ondes lumineuses est défini par une vitesse dans le cône limitée par l'ouverture de l'écran. L'ouverture de l'écran est connue comme la surface à travers laquelle la lumière peut s'échapper. Ce principe est utilisé pour approuver les lois de réflexion de la réfraction des ondes planes. Le principe de Huygens est pertinent pour géométrie optique et est valable pour des longueurs d'onde extrêmement petites. En revanche, nous ne pouvons pas l'utiliser pour expliquer tous les phénomènes qui existent des ondes lumineuses. Par exemple, il ne sert pas à expliquer la déviation des ondes d'une propagation rectiligne de rayons lumineux lors du passage à travers le bord d'un objet ou à travers de petites ouvertures.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur la diffraction de la lumière.