Svet fyziky a fotografie ovplyvňuje fenomén svetla známy ako difrakcia svetla. Existuje veľa profesionálnych objektívov fotoaparátov, ktoré sú navrhnuté tak, aby poskytovali veľmi dobrú ostrosť. Aj keď je však veľmi dobrej kvality, nemôžu uniknúť pred týmto javom svetla.
V tomto článku si povieme, čo je difrakcia svetla a aké sú jeho vlastnosti a dôležitosť.
Čo je to difrakcia svetla
Keď svetelné vlny prechádzajú malými otvormi a okolo prekážok alebo ostrých hrán, vytvára sa takzvaná difrakcia svetla. Ak je objekt nepriehľadný a leží medzi bodovým zdrojom svetla a obrazovkou, hranica medzi nimi tieňované a zvýraznené oblasti na obrazovke nebudú definované. Je to vidieť ako súčasť tieňovaných a osvetlených oblastí, ktoré signalizujú malé množstvo svetla, ktoré je odklonené smerom k tieňovaným oblastiam.
Dá sa povedať, že difrakcia svetla je jav, ktorý nastáva, keď vlny, ktoré tvoria svetlo, prechádzajú úzkym otvorom. Ak k tomu dôjde, svetelné vlny sa postupne formujú a už nemajú posun lúča. Kedykoľvek hovoríme o svetelnom bode, musíme vedieť, čo je to lúč svetla. Tento svetelný lúč nie je nič iné ako „prúd“, kde svetlo prechádza vzduchom. V takom prípade, keď prejde dierou, svetelné vlny sa uprostred noci otvoria rovnako ako vo svetlometoch automobilu, pretože otvor je ten, ktorý funguje ako nový žiarič svetla.
Difrakcia svetla sa používa v kamerách na nútenie svetla cez veľmi malý otvor. Slúži na výber množstva svetla, ktoré použijeme na zhotovenie fotografie.
kľúčové vlastnosti
Difrakcia svetla spôsobuje, že nie je koncentrované do presného bodu. Tento jav spôsobuje, že sa rozptyľuje a formuje sa to, čo je známe ako Vzdušný disk. Tento disk nie je nič iné ako znázornenie deformácie svetelného lúča a vĺn, ktoré sa premietajú do roviny. V prípade fotografie je snímačom fotoaparátu rovina.
Album Airy je to, čo fotografia hľadá na dosiahnutie rovnováhy. Pokúšate sa zachytiť obrázok s hĺbkou ostrosti, aby bolo všetko dobre zaostrené. Vďaka fenoménu difrakcie svetla sa dá clona fotoaparátu uzavrieť, aby sa mohlo účinnejšie zaostrovať na veci na fotografii. Nastáva bod, keď K zatvoreniu bránice dôjde, keď dôjde k všeobecnej strate ostrosti. Preto je dôležité vedieť, ako funguje fenomén difrakcie svetla, ak chceme fotografie optimalizovať.
Tento jav sa používa aj v reklamách, aby bolo možné generovať vizualizácie, ktoré upozorňujú voľným okom. Termín difrakcia pochádza z latinského diffractus, čo znamená, že sa zlomil. Vyskytuje sa hlavne preto, že prak je schopný obísť prekážku v jej šírení a vzdialiť sa od správania priamočiarych lúčov. Je potrebné mať na pamäti, že hlavné účinky difrakcie svetla sú pravidelne malé.
Fenomén rozptýlenia je možné vidieť voľným okom tak, že svetelný zdroj ukladá dva prsty vo vzdialenosti desiatich centimetrov od jedného oka, čo vytvára veľmi malý priestor medzi prstami. Je to tu, kde môžeme vidieť sériu tmavých línií a iných svetlých. Čiary, ktoré je možné vidieť, sú spôsobené hlavne tým, čo je známe ako konštruktívne a deštruktívne rušenie svetla. Tieto interferencie prechádzajú okolo prstov a spôsobujú tento efekt.
Difrakcia svetla a Huygensov princíp
Príčina toho, čo sa stane s rušením, nie je celkom zrejmá. Vedec Christian Huygens ponúkol vysvetlenie tohto javu. Vysvetlenie je založené na elektromagnetickom žiarení a jeho dynamike, keď znovuzvolenie na magnetické maximum opúšťa zdroj, z ktorého je emitované, a rozširuje sa, keď sa pohybuje. Jeho rozpínanie sa uskutočňuje v priamke, akoby pokrývalo povrch čakania, ktoré sa neustále rozširuje. Celá plocha rozpínania svetla sa zvyšuje úmerne so štvorcom vzdialenosti, ktorú žiarenie urazí.
Domnievame sa, že elektromagnetická energia sa môže šíriť z bodového zdroja v rovinných vlnách. V tomto prípade aplikujeme nielen zákon inverzných štvorcov na zdroj energie, ale musíme ho aplikovať aj na akýkoľvek bod v plochom závese. Preto sa dá povedať, že sa za to považujú aj vlny vytvárajú sa nepretržite z každého bodu v rovine a šíria sa všetkými smermi. Ak zmenšíme oblasť, kde vypúšťame svetlo, zmenší sa plocha, cez ktorú prechádza svetelný lúč.
Tento Huygensov princíp bol publikovaný pred viac ako 300 rokmi a navrhuje sa nový mechanizmus na poznanie šírenia svetla, ako ho poznáme dnes. V tejto dobe sa uvažovalo o tom, že svetlo cestovalo ako vlny v akejsi fiktívnej hmote zvanej éter a predpokladá sa, že vyplňovalo celý priestor. Každá častica éteru, ktorá vibruje, sa považovala za pôvod nových vĺn. Sférické vlny patriace k počiatočnej difrakcii svetla pochádzajú z bodového zdroja a sú čiastočne zakryté nekonečnou obrazovkou S.
Pohyb svetelných vĺn je definovaný rýchlosťou v kužele obmedzenou otvorením obrazovky. Clona obrazovky je známa ako povrch, cez ktorý môže unikať svetlo. Tento princíp sa používa na schválenie zákonov odrazu lomu rovinných vĺn. Huygensov princíp je relevantný pre optická geometria a platí pre extrémne malé vlnové dĺžky. Na druhej strane ho nemôžeme použiť na vysvetlenie všetkých javov, ktoré existujú svetelných vĺn. Napríklad neslúži na vysvetlenie odchýlky vĺn od priamočiareho šírenia svetelných lúčov pri prechode cez okraj objektu alebo cez malé otvory.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o difrakcii svetla.