O mundo da física e da fotografia é afetado por um fenômeno de luz conhecido como difração de luz. Existem muitas lentes de câmeras profissionais que são projetadas para fornecer uma nitidez muito boa. Porém, mesmo que seja de muito boa qualidade, eles não podem escapar desse fenômeno da luz.
Neste artigo vamos contar o que é a difração de luz e quais são suas características e importância.
O que é difração de luz
Quando as ondas de luz passam por pequenas aberturas e ao redor de obstáculos ou arestas afiadas, o que é chamado de difração de luz é gerado. Se um objeto for opaco e ficar entre a fonte de luz e uma tela, o limite entre as regiões sombreadas e destacadas na tela não serão definidas. Pode ser visto como parte das regiões sombreadas e iluminadas estão sinalizando pequenas quantidades de luz que são desviadas para as regiões sombreadas.
Pode-se dizer que a difração da luz é um fenômeno que ocorre quando as ondas que compõem a luz passam por um buraco estreito. Quando isso ocorre, as ondas de luz se formam gradualmente e não têm mais o avanço do feixe. Sempre que falamos sobre um ponto de luz, temos que saber o que é um feixe de luz. Esse feixe de luz nada mais é do que um "fluxo" por onde a luz passa pelo ar. Neste caso, ao passar por um buraco, as ondas de luz se abrem como nos faróis de um carro no meio da noite, porque o buraco é aquele que atua como o novo emissor de luz.
A difração de luz é usada em câmeras para forçar a luz através de um orifício muito pequeno. Isso é usado para selecionar a quantidade de luz que usaremos para tirar a fotografia.
Características principais
A difração da luz faz com que ela não seja concentrada em um ponto preciso. Este fenômeno faz com que ele se disperse, formando o que é conhecido como Disco arejado. Este disco nada mais é do que a representação da deformação do feixe de luz e das ondas projetadas em um plano. No caso da fotografia, o avião é o sensor da câmera.
O álbum Airy é o que a fotografia busca para estabelecer um equilíbrio. Você tenta capturar uma imagem com profundidade de campo para que tudo apareça bem em foco. Graças ao fenômeno de difração de luz, o diafragma da câmera pode ser fechado para focar com mais eficiência as coisas em uma fotografia. Chega um ponto onde fechar o diafragma é quando há uma perda geral de nitidez. Portanto, é importante saber como funciona o fenômeno da difração da luz se quisermos otimizar as fotografias.
Esse fenômeno também é utilizado em comerciais para poder gerar visualizações que chamam a atenção a olho nu. O termo difração vem do latim diffractus, que significa quebrou. Isso ocorre principalmente porque um estilingue é capaz de contornar um obstáculo em sua propagação, afastando-se do comportamento dos raios retilíneos. Deve-se ter em mente que os principais efeitos da difração de luz são regularmente pequenos.
O fenômeno da distração pode ser visto a olho nu por ter uma fonte de luz impondo dois dedos a uma distância de dez centímetros de um dos olhos, deixando um espaço muito pequeno entre os dedos. É aqui que podemos ver uma série de linhas escuras e outras claras. As linhas que podem ser vistas são causadas principalmente pelo que é conhecido como interferência de luz construtiva e destrutiva. Essas interferências passam pelos dedos para causar esse efeito.
Difração de luz e princípio de Huygens
A razão para o que acontece com a interferência não é totalmente óbvia. O científico Christian Huygens ofereceu uma explicação para esse fenômeno. A explicação é baseada na radiação eletromagnética e na sua dinâmica quando a reeleição para a alta magnética sai da fonte da qual é emitida e se expande à medida que viaja. Sua expansão se faz em linha reta, como se cobrisse a superfície de uma espera que se expande continuamente. Toda a área de expansão da luz aumenta em proporção ao quadrado da distância que a radiação está viajando.
Consideramos que a energia eletromagnética pode se propagar de uma fonte pontual em ondas planas. Nesse caso, não apenas aplicamos a lei do inverso do quadrado à fonte de alimentação, mas também devemos aplicar a qualquer ponto de uma eslinga plana. Portanto, pode-se dizer que as ondas são consideradas que eles são criados continuamente a partir de todos os pontos do plano e se propagam em todas as direções. Se reduzirmos a área onde deixamos a luz sair, a área através da qual o feixe de luz viaja será reduzida.
Este princípio de Huygens foi publicado há mais de 300 anos e um novo mecanismo é proposto para conhecer a propagação da luz como a conhecemos hoje. Nessa época, considerava-se que a luz viajava como ondas em uma espécie de matéria fictícia chamada éter e presume-se que ela preenchia todo o espaço. Cada partícula de éter que vibra era vista como origem de novas ondas. As ondas esféricas pertencentes à difração de luz inicial se originam de uma fonte pontual e são parcialmente obscurecidas por uma tela infinita S.
O movimento das ondas de luz é definido por uma velocidade no cone limitada pela abertura da tela. A abertura da tela é conhecida como a superfície pela qual a luz pode escapar. Este princípio é usado para aprovar as leis de reflexão da refração de ondas planas. O princípio de Huygens é relevante para geometria óptica e é válido para comprimentos de onda extremamente pequenos. Por outro lado, não podemos usá-lo para explicar todos os fenômenos que existem nas ondas de luz. Por exemplo, não serve para explicar a deflexão das ondas de uma propagação retilínea dos raios de luz ao passar pela borda de um objeto ou por pequenas aberturas.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre a difração de luz.