Дифракція світла. Дифракцією світла називається явище відхилення світла від прямолінійного напрямку поширення при проходженні поблизу перешкод. Як показує. - презентация

1 Дифракція світла

2 Дифракцією світла називається явище відхилення світла від прямолінійного напрямку поширення при проходженні поблизу перешкод. Як показує досвід, світло за певних умов може заходити в область геометричної тіні. Якщо на шляху рівнобіжного світлового пучка розташована кругла перешкода (круглий диск, кулька або круглий отвір у непрозорому екрані), то на екрані, розташованому на досить великій відстані від перешкоди, з'являється дифракційна картина – система почергових світлих і темних кілець. Якщо перешкода має лінійний характер (щілина, нитка, край екрана), то на екрані виникає система рівнобіжних дифракційних смуг.

3

4 Дифракційна ґратка (пристрій для вивчення закономірностей дифракції, дослідження спектрів і вимірювання довжин світлових хвиль) являє собою сукупність великого числа вузьких щілин однакової ширини, відокремлених непрозорими проміжками теж однакової ширини. (Принцип виготовлення сучасних ґраток такий: на загальному непрозорому фоні скла, вкритого тонким шаром алюмінію, мікрорізцем прорізують вузькі «вікна».)

5 Різні за якістю дифракційні ґратки мають від 300 до 1200 штрихів на міліметр (скла чи алюмінієвого покриття). Сума ширини прозорої ділянки ґратки і ширини непрозорої ділянки це стала дифракційної ґратки d. Формула дифракційної ґратки :, де k=1,2,3… - ціле число.

6 Перше якісне пояснення явища дифракції на основі хвильових уявлень було дано англійським вченим Т. Юнгом. Незалежно від нього французький вчений О. Френель розвинув кількісну теорію дифракційних явищ (1818 р.). В основу теорії Френель поклав принцип Гюйгенса, доповнивши його ідеєю про інтерференції вторинних хвиль. Принцип Гюйгенса в його первісному вигляді дозволяв знаходити тільки положення хвильових фронтів в наступні моменти часу, тобто визначати напрям поширення хвилі. По суті, це був принцип геометричної оптики. Гіпотезу Гюйгенса про огинаючої вторинних хвиль Френель замінив фізично ясним положенням, згідно з яким вторинні хвилі, приходячи в точку спостереження, інтерферують один з одним. Принцип Гюйгенса- Френеля також являв собою певну гіпотезу, але подальший досвід підтвердив її справедливість. У ряді практично важливих випадків рішення дифракційних задач на основі цього принципу дає досить хороший результат.

7 Дифракція хвиль спостерігається незалежно від їх природи та може проявлятися: в перетворенні просторової структури хвиль. В одних випадках таке перетворення можна розглядати як «огібаніе» хвилями перешкод, в інших випадках – як розширення кута поширення хвильових пучків або їх відхилення в певному напрямку; в розкладанні хвиль по їх частотному спектру; в перетворенні поляризації хвиль; у зміні фазової структури хвиль.

8 Найбільш добре вивчена дифракція електромагнітних (зокрема, оптичних) і акустичних хвиль, а також гравітаційно-капілярних хвиль (хвилі на поверхні рідини).