A fizika és a fotográfia világát befolyásolja az úgynevezett fényjelenség a fény diffrakciója. Számos professzionális fényképezőgép-lencsét terveztek, amelyek nagyon jó élességet biztosítanak. Bár nagyon jó minőségű, nem tudnak megmenekülni a fény e jelensége elől.
Ebben a cikkben meg fogjuk mondani, mi a fény diffrakciója, és milyen jellemzői és fontossága van.
Mi a fény diffrakciója
Amikor a fényhullámok kis nyílásokon haladnak át, és akadályok vagy éles élek körül alakulnak ki, az úgynevezett fénydiffrakció keletkezik. Ha egy objektum átlátszatlan, és a pontfényforrás és a képernyő között van, akkor a határ a képernyő árnyékolt és kiemelt régiói nem kerülnek meghatározásra. Látható, hogy az árnyékolt és megvilágított területek egy része kis mennyiségű fényt jelez, amely az árnyékos területek felé terelődik.
Elmondható, hogy a fény diffrakciója olyan jelenség, amely akkor következik be, amikor a fényt alkotó hullámok áthaladnak egy keskeny lyukon. Amikor ez bekövetkezik, a fényhullámok fokozatosan képződnek, és már nem jutnak előbbre. Amikor egy fénypontról beszélünk, tudnunk kell, mi az a fénysugár. Ez a fénysugár nem más, mint egy "patak", ahol a fény áthalad a levegőn. Ebben az esetben, amikor egy lyukon áthalad, a fényhullámok ugyanúgy megnyílnak, mint egy autó fényszóróinál az éjszaka közepén, mert a lyuk az, amely új fénykibocsátóként működik.
A fénydiffrakciót a kamerákban arra használják, hogy a fényt egy nagyon kis lyukon keresztül kényszerítsék. Ez arra szolgál, hogy kiválassza a fény mennyiségét, amelyet a fénykép elkészítéséhez használunk.
Főbb jellemzők
A fény diffrakciója miatt nem koncentrálódik pontosan. Ez a jelenség szétszóródását okozza, ami az úgynevezett Levegős lemez. Ez a korong nem más, mint a fénysugár és a síkra vetített hullámok alakváltozásának ábrázolása. Fotózás esetén a gép érzékelője a sík.
A fotográfia az Airy albumot keresi az egyensúly megteremtése érdekében. Megpróbál olyan mélységélességű képet készíteni, hogy minden jól fókuszban jelenjen meg. A fénydiffrakció jelenségének köszönhetően a fényképezőgép membránja bezárható, hogy hatékonyabban tudjon fókuszálni a fényképen látható dolgokra. Eljön egy pont, ahol A rekeszizom bezárása akkor történik, amikor általános élességvesztés tapasztalható. Ezért fontos tudni, hogy a fénydiffrakció jelensége hogyan működik, ha optimalizálni akarjuk a fényképeket.
Ezt a jelenséget a reklámokban is használják, hogy képesek legyenek olyan vizuális képeket létrehozni, amelyek szabad szemmel hívják fel a figyelmet. A diffrakció kifejezés a latin diffractus-ból származik, ami azt jelenti, hogy megtört. Főként azért fordul elő, mert a heveder képes megkerülni egy akadályt a terjedésében, eltávolodva a egyenes vonalú sugarak viselkedésétől. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a fénydiffrakció fő hatásai rendszeresen csekélyek.
A figyelemelterelés jelenségét szabad szemmel lehet megfigyelni azzal, hogy egy fényforrás két ujjat helyez el az egyik szemtől tíz centiméteres távolságra, és nagyon kis helyet hagy az ujjak között. Itt láthatunk sötét vonalakat és más világos vonalakat. A látható vonalakat elsősorban az úgynevezett okozza konstruktív és romboló fényinterferencia. Ezek az interferenciák átjutnak az ujjak körül, hogy ezt a hatást kiváltsák.
A fény diffrakciója és a Huygens-elv
Az ok, ami az interferenciával történik, nem teljesen nyilvánvaló. A tudós Christian Huygens magyarázatot kínált erre a jelenségre. A magyarázat az elektromágneses sugárzáson és annak dinamikáján alapul, amikor a mágneses magasba történő újraválasztás elhagyja azt a forrást, amelyből kibocsátja, és utazás közben kitágul. Tágulása egyenes vonalban történik, mintha egy folyamatosan táguló várakozás felületét takarná. A fény tágulási területe a sugárzás által megtett távolság négyzetével arányosan növekszik.
Úgy gondoljuk, hogy az elektromágneses energia síkhullámokban terjedhet egy pontforrásból. Ebben az esetben nemcsak az inverz négyzet törvényt alkalmazzuk az áramforrásra, hanem a sík heveder bármely pontjára is vonatkoznunk kell. Ezért elmondható, hogy a hullámokat annak tekintik a sík minden pontjáról folyamatosan jönnek létre, és minden irányban terjednek. Ha csökkentjük azt a területet, ahol kiengedjük a fényt, akkor csökken az a terület, amelyen keresztül a fénysugár halad.
Ezt a Huygens-elvet több mint 300 évvel ezelőtt tették közzé, és egy új mechanizmust javasolnak a fény terjedésének megismerésére, ahogyan ma ismerjük. Ekkor úgy vélték, hogy a fény hullámként halad egyfajta fiktív anyagban, amelyet éternek neveznek, és feltételezzük, hogy kitölti az egész teret. Minden éter részecskét, amely rezeg, új hullámok eredetének tekintették. A kezdeti fénydiffrakcióhoz tartozó gömbhullámok egy pontforrásból származnak, és egy végtelen S képernyő részben eltakarja őket.
A fényhullámok mozgását a kúpos sebesség határozza meg, amelyet a képernyő nyitása korlátoz. A képernyő nyílása olyan felület, amelyen keresztül a fény távozhat. Ezt az elvet használják a síkhullámok fénytörésének visszaverődési törvényeinek jóváhagyására. Huygens elve releváns optikai geometria és rendkívül kis hullámhosszakon érvényes. Másrészt nem használhatjuk a fényhullámok létező összes jelenségének magyarázatára. Például nem arra szolgál, hogy megmagyarázza a hullámok eltérítését a fénysugarak egyenes vonalú terjedéséből, amikor egy tárgy szélén vagy kis nyílásokon haladnak át.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a fény diffrakciójáról.