Fraunhofer difrakcijas. Spectral analīze elektromagnētisko gaismas viļņiem

Difrakcijas - noteiktu kopumu parādības, kas rodas tad, kad braucot ar vidēja gaismas viļņiem ar izteiktām pārkāpumiem (maziem caurumiem, necaurspīdīgu ekrāni, uc). Tie ir saistīti ar novirzēm no principiem ģeometriskā optika. Šīs koncepcijas būtība slēpjas spēju elektromagnētiskā starojuma līkumu ap šķēršļiem. Fraunhofer difrakcijas optika ir ievērojami lielāka praktiskā vērtība nekā difrakcijas parādības FRENKEL.

Sakarā ar šo īpašumu, elektromagnētisko viļņu gaismu, locīšana ap šķēršļiem, lai iegūtu tā saukto ģeometrisku ēnu un iekļūt maza diametra caurumu. Iet caur tiem, viļņus plīsumi uz komponentiem, kas paver iespējas mācīties un spektrālo analīzi rakstura gaismas pētījumiem. Tādējādi Fraunhofer difrakcijas ietver atbilstoša izmēra caurumus viļņa garumu.

Šo parādību var arī izskaidrot, izmantojot Huygens "principu - Frenkel. To lieto, lai atrisinātu dažas problēmas, kas saistītas ar pētījumiem šajā jomā gaismas intensitātes un izplatīšanas sadalījumu dažādās vidēs ar šķēršļiem. Par difrakcijas parādības atklāšana brīdī bija galvenais pierādījums par viļņu dabu gaismas. Pirmais kvantitatīvais teoriju šīs parādības pieder franču fiziķis FRENKEL. Tomēr tās postulātiem joprojām galvenokārt teorētisks.

Fraunhofer difrakcijas un ir praktiska īstenošana, kurā gaismas avots tiek ievietots objektīva fokusu. Tas nav nepieciešams, ja avots ir lāzera, jo tas izstaro paralēli gaismas starojumu. Fraunhofer difrakcijas notiek par jebkuru šķērsli, kas ceļā gaismas staru, kas iet caur objektīvu. Glezna no optiskā parādība novērota fokusa plaknē otras objektīva atrodas virs šķēršļa.

Bet vienkāršākais aprēķināt un ļoti svarīgi, lai praktiski optika gadījumā ir Fraunhofer difrakcijas vienā spraugu gara taisnstūra šķērsgriezumu. Šajā gadījumā caurums incidents vienkrāsas plakne vilnis. Gaismas lauks aiz spraugas ir veidots saskaņā ar Huygens principu, kā rezultātā sekundāro saskaņotā viļņu traucējumiem. Visi viļņi šāda veida nāk no dažādām viļņa priekšā. Galvenā iezīme difrakcijas modelis ir, ka sekundārā viļņi, kas izplūst viļņu frontes josla, locīšana pabraucot garām šķērslis, forma viena cilindriskā vilnis, kura asi kalpo kā grupa.

Difrakcijas modelis šajā gadījumā ir pārmaiņus gaismas un tumšo apgabalu raksturo klātbūtne spilgti vietas centrā, kur ģeometriskā ēna zonā. Raksturo fakts, ka attēls tiks krāsas uz baltu gaismu. Centrālā grupa tad būs spilgti, un citi pārmaiņus krāsu no violetas uz sarkanu. Fraunhofer difrakcijas plaisa rada neskaidru attēlu gaismas avotu, kas tiek dalīta ar tumšām svītrām. Difrakcijas modelis par maziem caurumiem sniedz sistēmu koncentriski apļi ar tumšu vietas centrā Puasona. Gaismas svītras, kas notiek uz ekrāna, sauc par difrakcijas maksimumi, un tumšā - vismaz.

Fenomens difrakcijas tiek izmantota, lai precīzi izmērīt gaismas viļņu garumiem. Arī tas tiek ņemts vērā, izstrādājot dažādas optiskās ierīces, jo šī parādība uzliek dažus ierobežojumus attiecībā uz to izšķirtspēju.