Použití vlnových vlastností světla. Difrakční mřížka

Vlna povahy světla byla již dávno prokázána. Pro řešení praktických problémů často používají principy geometrické optiky, ale také vlnové vlastnosti světla jsou široce používány v nejrůznějších odvětvích moderní vědy a techniky. Příkladem toho je difrakce. Schopnost vlny obalovat překážky, které se vyskytují v její cestě, je neodmyslitelná ve světle. Tento jev se projevuje, když vlny spadají do oblasti tzv. Geometrického stínu. Vysvětlení fenoménu difrakce je dáno Huygensovým principem. Podle tohoto vysvětlení se každý bod v cestě vlny stává centrem pro sekundární vlny. V obálce těchto vln je pozice vlnopředku nastavena pro každý příští časový okamžik.

V příkladu rovinná vlna zpravidla dopadá na díry vytvořené v neprůhledné obrazovce teorie Huygens, každý bod, který je přidělen otevírací část vlnoplochy, která je vlastní schopnost stát se zdrojem sekundární vlny (v homogenním izotropním prostředí jsou kulovité).

Postačuje sestavit obálku sekundárních vln v určitém čase, aby bylo možné snadno sledovat fenomén vlny obklopující okraj otvoru. Je to způsobeno skutečností, že přední část vlny vstupuje do oblasti tzv. Geometrického stínu.

Použití difrakční vlastnosti nalezlo široké použití v nástroji nazývaném difrakční mřížka. Ve svých počátečních pokusech s difrakce světla James Gregory používal obyčejné ptačí pero. Následně byl nahrazen specifickým optické zařízení. Difrakční mřížka je sada značného počtu zdvihů uspořádaných na pravidelně uspořádaném povrchu. Mohou to být buď štěrbiny nebo výčnělky, v závislosti na typu, ke kterému příslušná difrakční mřížka patří.

Existují dva typy mřížek - reflexní a průhledné. První zahrnují zařízení, která používají reflexní povrch s aplikovaným zdvihem. Ty používají průhledné povrchy a mohou zde být použity jak dráty, tak štěrbiny.

Princip působení difrakční mřížky je vysvětlen přímo vlnovými vlastnostmi světla. Pro rozbití přední strany světla se používají rošty. V důsledku toho se vytvářejí jednotlivé nosníky takzvaného koherentního světla. Po prohloubení tahů zasahují do sebe. Vzhledem k tomu, že různé vlnové délky interferenční maxima vytvořit zcela odlišné úhly (cesta, rozdíl interferujících paprsků), získané na výstupu rozloží do spektru bílého světla.

Difrakční mřížka jako zařízení se používá v nejrůznějších sférách lidské životní aktivity. Používá se také v spektrálních nástrojích a jak optické senzory úhlové (lineární) posunutí a jako polarizátory nebo jako filtry infračerveného záření. Také mohou být děliče paprsků pro interferometry nebo skla "brýlí".

K dispozici je také difrakční mřížka Rentgenové záření. Bylo to technicky nemožné vytvořit. Aby tento problém vyřešili, vědci prošli původním způsobem. Pro rozklad rentgenových paprsků, krystalové mřížky některé krystaly.

Jako hlavní charakteristika je zvažována vyřešení napájení difrakční mřížka. Představuje celkový počet řádků v mřížce, který je vynásoben řádem maxima paprsku. Tento výraz může být stále reprezentován jako prohlášení, že pro frekvenční rozdíl je charakteristická rovnost s recipročním rozdílem v časových intervalech průchodu nejnextrémnějších paprsků, nazývaných interference.

V každodenním životě může sloužit jako příklad difrakční mřížky kompaktní disk nebo gramofonová deska. Ale pro výrobu průmyslových nástrojů je používáno špičkové vybavení, které má vysokou přesnost.