Difrakcia(OHYB SVETLA NA PREKÁŽKACH

)

Odpoveď:

Vlnenie sa ohýba len na prekážkach porovnateľných s vlnovou dĺžkou:● vlnová dĺžka zvuku rádovo metre rovnako ako rozmery dverí zvuk zatočí⇒● vlnová dĺžka svetla rádovo desatiny mikrometra ak chceme pozorovať ⇒ohyb u svetla musíme mať veľmi malé prekážky s rozmermi najviac tisícin milimetra. sú zreteľne pozorovateľné pri úzkych štrbinách, malých otvoroch a pod

Svetlo aj zvuk sú vlnenie, ale napriek tomu sú medzi nimi obrovské rozdiely.Počujeme aj to, čo sa deje za rohom Čo sa deje za rohom nevidíme. Prečo?

Nepíš a rozmýšľaj

Ohyb vlnenia je výrazný vtedy, ak rozmery prekážok sú porovnateľné s vlnovou dĺžkou vlnenia.

Keďže vlnové dĺžky svetla sú veľmi malé, ohybovéjavy u svetla sú zreteľne pozorovateľné pri úzkychštrbinách, malých otvoroch a pod.

Difrakcia svetla alebo ohyb svetla je ohyb svetelných vĺn pri prechode malým otvorom alebo vedľa okraja prekážky.

Hrany osvetľovacej štrbiny sa stávajú svetelný zdroj kruhového svetla, ktoré navzájom interferujú (spájajú sa). Šošovka zobrazuje štrbinu na premietaciu stenu.

Ohyb svetla na štrbineohybováštrbina

monofrekvenčnýfilter

osvetľovaciaštrbina

šošovka(spojka)

premietaciastena

zdroj svetla

Pri určitej šírke ohybovej štrbiny (menej ako 0,1 mm) sa v oblasti geometrického tieňa objaví ohybový obrazec -tmavé a svetlé prúžky interferenčných maxím a miním.

Svetlo je aj v oblasti geometrického tieňa.

Ohyb svetla na štrbine

Na premietacej stene sa v oblasti geometrického tieňastriedajú maximá a minimá svetla.

Ohyb svetla na kruhovom otvore

ohybovýkruhový otvor

Na premietacej stene sa v oblasti geometrického tieňastriedajú maximá a minimá svetla.

Ohyb svetla na otvoroch usporiadaných do kruhu

Optická mriežka je sústava veľkého počtu štrbín.Optická mriežka je charakterizovaná mriežkovou konštantou b - vzdialenosť stredov dvoch susedných štrbín.

Ohyb svetla na mriežke

ohybovámriežka

N

lb

l – dĺžková konštanta, N – počet štrbín

Simulácia ohybu svetla pri dopade na úzku štrbinu. Simulácia umožňuje meniť vlnovú dĺžku, šírku štrbiny a vzdialenosť tienidla. Je možné zobraziť samotný experiment, alebo výsledok dopadu svetla na tienidlo:

d sinbd

Dráhový rozdiel lúčov d

b

Pre vlnenia nedopadajúce na premietaciu stenu v priamom smere platí pre dráhový rozdiel:

Vlnenia dopadajúce na premietaciu stenu v priamom smere prešli rovnakú dráhu, ich dráhový rozdiel je nulový. Interferenciou sa navzájom zosilňujú.

Dráhový rozdiel lúčov d v smere odchýlenom o uhol a

kb sin

2

12sin

kb

V miestach, kde sa dráhový rozdiel rovná párnemu počtu polvĺn, nastáva najväčšie zosilnenie, maximum svetla.

V miestach, kde sa dráhový rozdiel rovná nepárnemu počtupolvĺn, nastáva najväčšie zoslabenie, minimum svetla.

Vznik ohybového interferenčného obrazca

ohybováštrbina

spojka premietaciastena

maximálne zosilnenie

maximálne zosilnenie

maximálne zosilnenie

ohybováštrbina

spojka premietaciastena

maximálne zosilnenie

maximálne zosilnenie

maximálne zosilneniemaximálne zoslabenie

maximálne zoslabenie

Vznik ohybového interferenčného obrazca

Rád interferenčného maxima

k - rád interferenčného maxima

interferenčné maximum 0. rádu

interferenčné maximum 1. rádu

interferenčné maximum 1. rádu

interferenčné maximum 2. rádu

interferenčné maximum 2. rádu

kb 2sin

0k

1k

1k

2k

2k

END