Дифракция света огибание световыми волнами препятствий и

Дифракция света – огибание световыми волнами препятствий и захождение в область геометрической тени. Дифракция свойственна всякому волновому движению, открытие дифракция света в 17 в. итальянским физиком и астрономом Ф. Гримальди и её объяснение в начале 19 в. французским физиком О. Френелем явились одним из основных доказательств волновой природы света. ! Дифракция света наблюдается лишь в том случае, если размеры препятствий сравнимы с длиной световой волны.

Дифракция света Гримальди (Grimaldi) Франческо Мария (2. 4. 1618, Болонья, — 28. 12. 1663, там же), итальянский физик и астроном. Френель (Fresnel) Огюстен Жан (10. 5. 1788, Брольи, - 14. 7. 1827, Виль-д"Авре, близ Парижа), французский физик, один из основателей волновой оптики, член Парижской АН (с 1823).

Принцип Гюйгенса Каждый элемент поверхности, которой достигла в данный момент волна, является источником вторичных элементарных волн, распространяющихся в первоначальном направлении со скоростью исходной волны. Огибающая элементарных волн совпадает с новым положением волнового фронта в следующий момент времени.

Принцип Гюйгенса - Френеля Все вторичные источники, расположенные на поверхности фронта волны, когерентны между собой. Амплитуда и фаза волны в любой точке пространства – это результат интерференции волн, излучаемых вторичными источниками. ! Дифракция есть интерференция вторичных волн.

Дифракция света на узкой щели - условие минимумов; - условие максимумов, где b – ширина щели; m – порядок минимума (максимума) (m = 1, 2, 3, …); λ – длина световой волны.

Дифракционная решетка - это оптическое устройство, представляющее собой совокупность большого числа параллельных щелей (штрихов) равной ширины, лежащих в одной плоскости и разделенных равными по ширине непрозрачными промежутками.

Дифракционная решетка Суммарную ширину щели b и промежутка а между щелями называют периодом (или постоянной) дифракционной решетки d Период дифракционной решетки можно выразить через число штрихов на единицу длины решетки N – число штрихов решетки на единицу длины решетки

Дифракция света на дифракционной решетке При нормальном падении монохроматического света на дифракционную решетку положение главных максимумов определяется формулой. m = 0, ± 1, ± 2, ± 3, … - порядок главных максимумов

Дифракция света на дифракционной решетке Если на дифракционную решетку падает белый свет, то в результате дифракции на решетке каждый главный максимум (кроме центрального) разлагается в спектр.

Дифракция света на дифракционной решетке

Дифракция света Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки из питов (англ. pit — углубление), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3, 5 мкм. Промежутки между питами называются лендом (англ. land — пространство, основа). Шаг дорожек в спирали составляет 1, 6 мкм. Питы рассеивают или поглощают падающий на них свет, а подложка — отражает. Поэтому записанный компакт-диск — пример отражательной дифракционной решётки с периодом 1, 6 мкм. Для сравнения, у DVD период — 0, 74 мкм.

Поляризация электромагнитных волн Поляризация – пространственная упорядоченность направлений колебаний частиц среды в поперечной волне.

Поляризация света Неполяризованный свет – естественный свет, содержащий волны со всевозможными направлениями колебаний вектора , перпендикулярными к направлению распространения волны. Поляризованный свет – свет, содержащий световые волны с колебаниями вектора , лежащими только в одной плоскости. Плоскополяризованный свет Естественный свет Частичнополяризованный свет

Поляризаторы – поляроиды – обладают способностью пропускать световые волны с колебаниями вектора , лежащими только в одной плоскости.

Опыт с кристаллом турмалина Кристалл турмалина (поляроид) обладает способностью пропускать световые волны с колебаниями, лежащими в одной определенной плоскости. Следовательно кристалл турмалина поляризует естественный свет, т. е. выделяет (пропускает) колебания только в одной определённой плоскости. С помощью второго поляроида (анализатора) можно определить плоскость поляризации первого поляроида.

Поляризаторы

Поляризация света в полимерах позволяет делать эффектные снимки привычных предметов. Освещение поляризованным светом (в качестве источника использовался экран ЖКмонитора компьютера), на объективе фотокамеры установлен поляризационный светофильтр.