Διάχυση φωτός: συνήθεις ερωτήσεις

Το φως ήταν πάντα μυστηριώδες και ελκυστικό για τον άνθρωπο. Συσχετίστηκε με υψηλότερες δυνάμεις. Το φως έδωσε ζωή - και οι άνθρωποι το κατάλαβαν από τους αρχαιότερους χρόνους. Η απόδειξη αυτού είναι οι λατρείες της πηγής φωτός - του Ήλιου. Επομένως, όλα τα φαινόμενα που ένα άτομο δεν μπορούσε να εξηγήσει με βάση τη γνώση που είχε, τον κατέλαβαν πάρα πολύ. Ένα από τα φαινόμενα που παρατηρεί συνήθως ένας προσεκτικός άνθρωπος είναι η διάθλαση του φωτός. Τι είναι αυτό;

Μπορείτε να δείτε το φαινόμενο με τα μάτια σας αν χάσετε μια ακτίνα φωτός μέσα από μια στενή τρύπα και κοιτάξτε το σημείο του φωτός που περνούσε μέσα από αυτό. Θα το δούμε γύρω από τα σύνορα - εναλλασσόμενες σκοτεινές και ελαφριές ρίγες. Γιατί βλέπουμε ακριβώς μια τέτοια εικόνα;

Το γεγονός είναι ότι τα κύματα σε ορισμένα σημεία γύρω από το σημείο εντείνουν το ένα το άλλο, και σε μερικά, αντίθετα, βρίσκονται σε αντιπαράθεση φάσης και κατά συνέπεια σβήνουν ο ένας τον άλλον. Οι συγκεκριμένες γεωμετρικές παράμετροι του προκύπτοντος σχεδίου εξαρτώνται από το μήκος κύματος (επομένως, για τα κύματα του κόκκινου και του πράσινου φωτός θα υπάρχει διαφορετικό πρότυπο περίθλασης) και η διάμετρος της δέσμης φωτός. Γίνεται κωνικό από κυλινδρικό. Αυτή είναι η περίθλαση του φωτός. Και το ίδιο το φαινόμενο της αλληλεπίδρασης των κυμάτων ονομάζεται παρεμβολή. Ένα τέτοιο φαινόμενο συνέβη τον 19ο αιώνα. Οι παρεμβολές και η διάθλαση του φωτός είναι φαινόμενα που περιγράφονται πιο συχνά στα εγχειρίδια της φυσικής.

Ποια είναι η πρακτική εφαρμογή αυτού του φυσικού φαινομένου; Λαμβάνεται υπόψη κατά τη δημιουργία οπτικών οργάνων (κάμερες, μικροσκόπια, τηλεσκόπια), επειδή όλοι διαθέτουν φακό που περιορίζει τη δέσμη φωτός στο πλαίσιο του.

Διαχωρίστε μεταξύ της περίθλασης στην κοντινή ζώνη (το σημείο στο οποίο μια συγκεκριμένη δέσμη πέφτει είναι κοντά σε ένα εμπόδιο). Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται περίθλαση Fresnel. Αλλά αν η περίθλαση εμφανίζεται στην μακρινή ζώνη (οι αλληλεπιδρώντες ακτίνες είναι σχεδόν παράλληλες), ο φυσικός ονομάζει Fraunhofer περίθλαση. Έχει μια περίεργη ιδιότητα: αν η τρύπα είναι αρκετά μεγάλη, η περίθλαση θα παραμείνει αόρατη.

Επίσης στο εγχειρίδιο της φυσικής συναντάμε τον όρο περίθλαση διάθλασης. Τι είναι αυτό; Οπτική συσκευή, η οποία είναι μια διαφανής ή ανακλαστική πλάκα με εφαρμοσμένες παράλληλες κινήσεις. Όταν το λευκό φως περνά μέσα από αυτό , μπορεί κανείς να δει τον διαχωρισμό του φωτός σε ένα φάσμα. Ναι, το πλέγμα ζωγραφίζεται στα χρώματα του ουράνιου τόξου. Το πρίσμα δίνει μόνο ένα φάσμα, και το πλέγμα - λίγα. Δεν είναι μόνος του, επειδή το φως χωρίζεται σε δέσμες που σχηματίζονται από διαφορετικές ζώνες και τα φάσματα είναι όσο μεγαλύτερη είναι η μεγαλύτερη γωνία απόκλισης της ακτινοβολίας από την αρχική κατεύθυνση.

Ωστόσο, μπορείτε να περάσετε από τη σχάρα όχι μόνο λευκό φως. Και επίσης το φως πέρασε μέσα από κάποια ουσία. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται φασματική ανάλυση και μας επιτρέπει να καθορίσουμε τη σύνθεση των δειγμάτων υπό μελέτη. Με ποιες ακτίνες έμειναν μετά τη διέλευση από το πλέγμα διάθλασης, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί με ποιον ερευνητής ασχολείται.

Και είδατε επίσης μια σχάρα διάθλασης, ακριβώς, το είδατε. Αμφιβολία; Αυτό ήταν όταν κρατήσατε τελευταίο δίσκο για τον υπολογιστή σας. Και έπαιξε όμορφα με όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου. Παρατηρήσατε, χωρίς να το γνωρίζετε, το φαινόμενο της διάθλασης του φωτός. Οι περιοχές του δίσκου στο οποίο καταγράφονται τα δεδομένα είναι μικροσκοπικά σε μέγεθος (ο δίσκος είναι τόσο ευαίσθητος στη ζημιά) και η καταγραφή γίνεται σε κύκλο, οπότε η επιφάνεια του δίσκου λέιζερ είναι συνεχής πλέγμα διάθλασης.

Ωστόσο, ας εξετάσουμε πιο προσεκτικά το φαινόμενο της περίθλασης. Και ανακαλύψτε τι είναι η περίθλαση του φωτός, αν το εξηγήσουμε με απλή γλώσσα. Έτσι, αν οι ακτίνες συναντήσουν με ένα αδιαπέραστο εμπόδιο, τότε οι ακτίνες που περνούν δίπλα σε αυτό το άκρο δεν πηγαίνουν κατ 'ευθείαν, τα κύματα φαίνεται να κυκλώνουν το εμπόδιο που αντιμετώπισαν στο δρόμο. Χάρη σε αυτή τη διαδικασία, το κύμα είναι σε θέση να λυγίσει εντελώς γύρω από αντικείμενα που δεν είναι μεγαλύτερα από το μήκος του.

Καλή τύχη στη μελέτη της φυσικής!