Upotreba valnih svojstava svjetlosti. Difrakcijska rešetka

Valna priroda svjetlosti dokazana je davno. Kako bi se riješili praktični problemi, često se koriste načela geometrijske optike, ali i valna svojstva svjetlosti naširoko se koriste u najrazličitijim granama moderne znanosti i tehnologije. Primjer toga je difrakcija. Sposobnost vala da obuhvati prepreke na kojima se susreće na svom putu, svojstvena je svjetlosti. Taj fenomen se očituje kada valovi padaju u područje tzv. Geometrijske sjene. Objašnjenje fenomena difrakcije daje Huygensov princip. Prema ovom objašnjenju, svaka točka na putu vala postaje središte sekundarnih valova. U omotnici tih valova pozicija valne duljine postavljena je za svaki slijedeći trenutak.

U primjeru s ravnim valom koji se obično pojavljuje na otvoru napravljenom na neprozirnom zaslonu, prema teoriji Huygens, svaka točka koju emitira otvaranje valnog prednjeg dijela ima sposobnost da postane izvor sekundarnih valova (u homogenom izotropnom mediju oni su sferni).

Dovoljno je stvoriti omot sekundarnih valova u određenom vremenu, kako bi se lako mogao pratiti fenomen vala koji obavi rub ruba. To se objašnjava činjenicom da prednji dio vala ulazi u područje takozvane geometrijske sjene.

Korištenje difrakcijskog svojstva pronašlo je široku primjenu u uređaju nazvanom difrakcijska rešetka. U svojim prvim eksperimentima s difrakcijom svjetla, James Gregory je koristio običnu pernatu pticu. Kasnije je zamijenjen određenim optičkim uređajem. Difrakcijska rešetka je skup značajnog broja udaraca raspoređenih na određenoj površini koja je redovito raspoređena. Oni mogu biti proreze ili projekcije, ovisno o vrsti kojoj pripada posebna rešetka za difrakciju.

Postoje dvije vrste rešetki - reflektirajuće i prozirno. Prvi uključuje uređaje koji koriste reflektirajuću površinu s primijenjenim potezima. Potonji koriste prozirne površine, obje linije i proreze mogu se ovdje koristiti.

Načelo djelovanja difrakcijske rešetke objašnjava se izravno svjetlosnim svojstvima svjetlosti. Da se razbije ispred svjetlosnog vala, koriste se rešetke. Kao rezultat toga nastaju pojedinačne zrake tzv. Koherentnog svjetla. Nakon što su podvrgnuti difrakciji na potezima, one se međusobno miješaju. Uzimajući u obzir činjenicu da valovi različitih duljina stvaraju maksimalnu interferenciju u potpuno različitim kutovima (određenim promjenom putanja za bešavne grede), na izlazu se dobiva bijelo svjetlo rasprostranjeno u spektru.

Difrakcijska rešetka kao uređaj otkriva primjenu u najrazličitijim sferama ljudske životne aktivnosti. Koristi se u spektralnim instrumentima, i kao optički senzori za kutne (linearne) pomake, kao i kao polarizatori ili kao filtri s infracrvenim zračenjem. Također, mogu biti razdjeljivači zraka za interferometre ili naočale "anti-odbljeska" stakla.

Tu je i difrakcijska rešetka za X-zrake. Tehnički je nemoguće stvoriti. Da bi riješili taj problem, znanstvenici su otišli na originalan način. Za dekompoziciju rendgenskih zraka koriste se kristalni rešetki nekih kristala.

Kao glavna karakteristika, razmatra se snaga razdvajanja rešetke difrakcije. To je ukupan broj linija u rešetki, koji se množi redoslijedom maksimuma snopa. Taj se izraz može i dalje predstavljati kao izjava da je za razliku frekvencije, jednakost s recipročnom razlika u vremenskim intervalima prolaza najrepremnijih zraka, nazvanih interferencija, karakteristična.

U svakodnevnom životu kompaktni disk ili gramofonska ploča mogu poslužiti kao ilustrativni primjer difrakcijske rešetke. No za proizvodnju industrijskih instrumenata koristi se tehnika visoke tehnologije koja ima visoku točnost.