Kevyen diffraktion kuvaus, sovellukset, esimerkit

Se Kevyt diffraktio Se on nimi, joka vastaanottaa valonsäteen vääristymisen, kun se vaikuttaa pieneen esineeseen tai pieneen aukkoon näytöllä. Se oli italialainen Francesco Maria Grimaldi, joka antoi diffraktion nimen tälle ilmiölle ja ensimmäinen tutki sitä vuonna 1665.

Kun valonsäteen sieppaus esine tai korttipaikka on kymmenesosa millimetriä tai vähemmän, projisoitu varjo ei ole tarkka. Pikemminkin se leviää sen, minkä pitäisi olla sen geometrinen varjo. Tämä johtuu siitä, että valonsäde on ohjattu ja leviää esteen reunoihin.

Laserosoittimen valon diffraktio neliömäisen aukon ja sen projisoidun diffraktiokuvion vuoksi näytöllä. Lähde: f. Zapata.

Yläkuvio näyttää hyvin erityisen selkeän ja tumman alueen mallin, joka vuorotellen. Sitä tuotetaan laserosoittimen valolla (aallonpituus 650 nm), kun se kulkee neliöpaikan läpi 0,1 mm x 0,1 mm ja projisoidaan näytölle. 

Tätä kuvion muodostumisilmiötä havaitaan myös veden pinnalla olevissa ääniaaltoissa ja aaltoissa, samoin kuin radioaaltoissa ja x -rakeissa. Siksi tiedämme, että se on erittäin aaltoileva ilmiö.

[TOC]

Diffraktioilmiön kuvaus

Monokromaattisen valon (joka sisältää yhden aallonpituuden), kuten laservaloa.

Tällä valon ja tumman alueen käytössä sitä kutsutaan diffraktiokuvio.

Fresnelin periaate - Huygens

Aaltodiffraktio huygenien ja fresnelin tapaan

Diffraktio selitetään klassisesti Fresnelin periaate - Huygens.

Se johtuu esteen reunasta peräisin olevien pallomaisten aaltojen superpositiosta ja reunoja rajoittavan aaltopinnan muista kohdista, jotta tämän sekundaaristen lähteiden aaltojen väliset häiriöt tapahtuvat aaltojen välillä. 

Voi palvella sinua: tilavuusvirta

Kun kaksi tai useampia aaltoja osuu samaan tilaan, niiden välinen häiriö. Silloin voi tapahtua, että heidän vastaavat amplitudit lisätään tai vähennetään, minkä jälkeen kukin seuraa.

Kaikki riippuu siitä, onko aallot samanaikaisesti vaiheessa. Jos näin on, amplitudit lisätään.

Siksi diffraktiomalli on valaistu ja tummat alueet. 

Toisin kuin valoisat häiriöilmiöt, joissa aaltolähteiden lukumäärä on kaksi tai kolme, diffraktion tapauksessa pallomaisten aaltojen sekundaaristen lähteiden lukumäärä on erittäin suuri ja yleensä muodostaa jatkuvuus Fuentesista. 

Diffraktion aaltoilevat häiriöt ovat huomattavia, jos lähteellä on yksi aallonpituus ja kaikki valonsäteen muodostavat fotonit ovat vaiheessa, kuten Laser -valon tapahtuu.

Kevyet diffraktiosovellukset

Vikaantumis- tai pintamurtumat

Se pilkullinen interferometria Se on yksi valaisevan diffraktioilmiön käytännöllisistä sovelluksista.

Kun pinta on valaistu laservalolla, valoaallon etuosa.

Siellä on diffraktiokuvio, jolla on pilkullinen ulkonäkö (Pilkku englanniksi), joka antaa tietoa pinnasta, josta heijastuneet fotonit tulevat.

Voi palvella sinua: Avoin piiri

Tällä tavoin viat tai murtumat voidaan havaita kappaleeksi, mikä tuskin olisi näkyvissä paljain silmään.

Valokuvien parantaminen

Tähtitieteellisten esineiden valokuvaus- tai digitaalikuvien diffraktiomallien tuntemus: Tähdet tai asteroidit, parantaa tähtitieteellisten kuvien ratkaisua.

Tekniikka koostuu suuren määrän kuvien keräämisestä samasta objektista, jotka ovat yksilöllisesti vähän määritelmää tai kirkkautta.

Sitten, kun ne käsitellään laskennallisesti ja poimia kohinaa diffraktiosta, ne johtavat suurempaan resoluutiokuvaan.

Siten on mahdollista näyttää yksityiskohdat, joita aiemmin käytettiin alkuperäisissä, tarkalleen valaisevaan diffraktioon.

Päivittäiset esimerkit diffraktiosta

Diffraktio on ilmiö, jota varmasti melkein kaikki havaitsimme, mutta emme aina tunnista sen alkuperää kunnolla. Täällä meillä on joitain esimerkkejä:

Sateenkaari

Sateenkaari johtuu pääasiassa taite- ja heijastuneiden aaltojen päällekkäisyydestä ohuiden vesipisaroiden sisällä.

Ne muodostavat erittäin suuren sarjan sekundaarisia valoisia lähteitä, joiden aallot häiritsevät sateen jälkeen värikkään sateenkaaren värikkäitä kuvioita.

CD -värit

CD -levyn tai DVD: n pomppäävä valo muodostaa myös silmiinpistäviä värikkäitä kuvioita. Heillä on alkuperänsä valon diffraktion ilmiöstä, jotka heijastavat vihjeitä muodostavien subital-urien avulla.

Hologrammit

Hologrammi, joka yleensä esiintyy luottokorteissa ja tuotemerkkituotteissa, muodostaa kolmen dimensioisen kuvan.

Se johtuu aaltojen superpositiosta lukemattomista painetuista refleksipisteistä. Tällaiset pisteet eivät ole satunnaisesti jakautuneet, vaan ne muodostettiin alkuperäisen esineen diffraktiokuviolla, joka valaistettiin laservalaisimella ja kaiverrettiin myöhemmin valokuvaplakin päälle.

Se voi palvella sinua: Graff Van Generaattori: Juhlat, miten se toimii, sovellukset

Halot valaisevat ruumiit

Valaisevat halutit tai soline pyörteet, kuten ne tunnetaan. Lähde: Pixabay.

Joskus näet rakeita tai renkaita auringon tai kuun ympärillä.

Ne muodostuvat, koska näiden taivaankappaleiden valo pomppii tai heijastuu lukemattoman määrän hiukkasia tai kiteitä, jotka on muodostettu ylemmässä ilmakehässä.

Ne toimivat vuorostaan ​​toissijaisina lähteinä ja niiden superpositio johtaa diffraktiokuvioon, joka muodostaa taivaallisen halogeenin.

Saippuakuplien värit

Joidenkin pintojen, kuten saippuakuplien tai joidenkin hyönteisten läpikuultavat siipi. Näillä pinnoilla havaittujen valon sävyt ja värit vaihtelevat havaintokulman mukaan.

Ohuissa puoliläpinäkyvissä kerroksissa heijastuneet fotonit muodostavat suuren joukon valaisevaa lähdettä, joka häiritsee rakentavasti tai tuhoavasti.

Siten muodostavat kuviot, jotka vastaavat erilaisia ​​aallonpituuksia tai värejä, joista alkuperäinen lähdevalo koostuu. 

Niin että havaitaan vain tietyistä suuntauksista aallonpituudet: heijastuneista pisteistä vaihtelevat tarkkailijan silmään ja niillä on koko ero aallonpituuksilla.

Aallonpituudet, jotka eivät täytä tätä vaatimusta, peruutetaan eikä niitä voida havaita.

Viitteet

1. Bauer, W. 2011. Fysiikka tekniikkaan ja tieteisiin. Osa 1. MC Graw Hill.
2. Figueroa, D. (2005). Sarja: Tieteen ja tekniikan fysiikka. Osa 7. Aallot ja kvanttifysiikka. Toimittanut Douglas Figueroa (USB).
3. Giancoli, D.  2006. Fysiikka: sovellusten periaatteet. Kuudes. Ed Prentice Hall.
4. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fysiikka tieteen ja tekniikan fysiikka. Osa 1. Seitsemäs. Ed. Cengage -oppiminen.
5. Tipler, P. (2006). Fysiikka tieteen ja tekniikan puolesta. 5. ed. Osa 1. Toimitus palautti.
6. Wikipedia. Diffraktio. Palautettu: on.Wikipedia.org.