De wrâld fan natuerkunde en fotografy wurdt beynfloede troch in fenomeen ljocht bekend as diffraksje fan ljocht, D'r binne ferskate profesjonele kameralinsen dy't ûntwurpen binne om heul goede skerpte te leverjen. Hoewol it lykwols fan heul goede kwaliteit is, kinne se net ûntkomme oan dit ferskynsel fan ljocht.
Yn dit artikel sille wy jo fertelle wat de diffraksje fan ljocht is en wat syn skaaimerken en belang binne.
Wat is diffraksje fan ljocht
As ljochtgolven troch lytse iepeningen passe en om obstakels of skerpe rânen, wurdt wat diffraksje fan ljocht neamd generearre. As in objekt dekkend is en leit tusken de puntboarne fan ljocht en in skerm, dan is de grins tusken de ynkleure en markearre regio's op it skerm wurde net definieare. It kin sjoen wurde as diel fan 'e skaden en ferljochte regio's signalearje lytse hoemannichten ljocht dy't wurde omlaat nei de mear skaden regio's.
It kin wurde sein dat de diffraksje fan ljocht in ferskynsel is dat plakfynt as de golven dy't it ljocht útmeitsje troch in smel gat passe. As dit bart, foarmje de ljochtgolven stadichoan en hawwe se gjin beamfoarming mear. As wy prate oer in ljochtpunt, moatte wy witte wat in ljochtstraal is. Dizze ljochtstraal is net mear dan in "stream" wêr't it ljocht troch de loft giet. Yn dit gefal, as it troch in gat giet, iepenje de ljochtgolven krekt lykas yn 'e koplampen fan in auto midden yn' e nacht, om't it gat is it dat fungeart as de nije ljochtemitter.
Diffraksje fan ljocht wurdt brûkt yn kamera's om ljocht troch in heul lyts gat te twingen. Dit wurdt brûkt om de hoemannichte ljocht te selektearjen dy't wy sille brûke om de foto te meitsjen.
Haadfunksjes
De diffraksje fan it ljocht feroarsaket dat it net konsintrearre is nei in presys punt. Dit ferskynsel feroarsaket it ferspriede en foarmet wat bekend wurdt as Loftige skiif. Dizze skiif is neat mear dan de foarstelling fan 'e ferfoarming fan' e ljochtstraal en de wellen dy't op in flak wurde projektearre. Yn 't gefal fan fotografy is it fleantúch de sensor fan' e kamera.
It Airy album is wat fotografy siket om in lykwicht te meitsjen. Jo besykje in ôfbylding te meitsjen mei in djipte fan fjild, sadat alles goed yn fokus kin ferskine. Troch it ferskynsel fan diffraksje fan ljocht kin it diafragma fan 'e kamera sletten wurde om effisjinter te fokusjen op dingen yn in foto. Der komt in punt wêr't it sluten fan it membraan is as d'r in algemien ferlies fan skerpte is. Dêrom is it wichtich om te witten hoe't it ferskynsel fan diffraksje fan ljocht wurket as wy de foto's wolle optimalisearje.
Dit ferskynsel wurdt ek brûkt yn reklamespotsjes om fisualisaasjes te generearjen dy't oandacht lûke foar it bleate each. De term diffraksje komt fan it Latynske diffractus, wat betsjut hat brutsen. It komt foaral om't in slinger yn steat is om in obstakel te gean yn syn fuortplanting, fuort te bewegen fan it gedrach fan 'e rjochtlinige strielen. It moat wurde bepaald dat de wichtichste effekten fan ljochtdiffraksje regelmjittich lyts binne.
It ferskynsel fan ôflieding kin mei it bleate each wurde sjoen troch in ljochtboarne twa fingers op te lizzen op in ôfstân fan tsien sentimeter fan ien each, wêrtroch in heule lytse romte makket tusken de fingers. It is hjir wêr't wy in searje donkere linen en oare ljochte sjen kinne. De rigels dy't te sjen binne wurde benammen feroarsake troch wat bekend is as konstruktive en destruktive ljochtynminging, Dizze ynterferinsjes passearje om 'e fingers om dit effekt te feroarsaakjen.
Diffraksje fan ljocht en Huygens-prinsipe
De reden foar wat der bart mei ynterferinsje is net alhiel dúdlik. De wittenskipper Christian Huygens bea in útlis foar dit ferskynsel oan. De útlis is basearre op elektromagnetyske strieling en syn dynamyk as de werferkiezing ta de magnetyske hichte de boarne ferlit wêrfan it wurdt útstjoerd en útwreidet as it reizget. De útwreiding dêrfan wurdt yn in rjochte line útfierd as soe it it oerflak fan in wachtsjen bedekke dat kontinu útwreidet. It heule gebiet fan ljochtútwreiding nimt proporsjoneel ta oan it fjouwerkant fan 'e ôfstân dat de strieling reizget.
Wy beskôgje dat elektromagnetyske enerzjy kin ferspriede fanút in puntboarne yn flakke golven. Yn dit gefal jilde wy net allinich de omkearde fjouwerkante wet op 'e enerzjyboarne, mar moatte ek tapasse op elk punt yn in flakke slinger. Dêrom kin sein wurde dat de wellen dat wurde beskôge Se wurde kontinu makke fan elk punt yn it fleantúch en wurde yn alle rjochtingen propagearre. As wy it gebiet ferminderje wêr't wy it ljocht útlitte, sil it gebiet wêrtroch de ljochtstraal reizget wurde fermindere.
Dit Huygens-prinsipe waard mear dan 300 jier lyn publisearre en in nij meganisme wurdt foarsteld om de fuortplanting fan ljocht te kennen lykas wy it hjoed kenne. Op dit stuit waard beskôge dat ljocht as golven reizge yn in soarte fan fiktive saak dy't eter neamd waard en wurdt oannommen dat it de heule romte folde. Elk dieltsje eter dat trilt waard sjoen as de oarsprong fan nije wellen. De bolfoarmige golven dy't ta de earste ljochtdiffraksje hearre, binne ûntstien út in puntboarne en wurde foar in part ferstoppe troch in ûneinich skerm S.
De beweging fan ljochtgolven wurdt definieare troch in snelheid yn 'e kegel beheind troch de iepening fan it skerm. It diafragma fan it skerm is bekend as it oerflak wêrtroch ljocht kin útgean. Dit prinsipe wurdt brûkt om de wetten fan refleksje fan brekking fan flakgolven goed te keuren. Huygens 'prinsipe is relevant foar optyske mjitkunde en is jildich foar ekstreem lytse golflingten. Oan 'e oare kant kinne wy it net brûke om alle ferskynsels dy't besteane fan ljochtgolven te ferklearjen. It tsjinnet bygelyks net om de ôfwiking fan wellen te ferklearjen fan in rjochtlinige fuortplanting fan ljochtstralen as se troch de râne fan in objekt passe of troch lytse iepeningen.
Ik hoopje dat jo mei dizze ynformaasje mear kinne leare oer de diffraksje fan ljocht.