Дифракция
Дифракция — это огибание волнами препятствий. В случае света определение дифракции может звучать так:
Дифракция — это любые отклонения в распространении световых волн от законов геометрической оптики, в частности это проникновение света в область геометрической тени.
Иногда используют более широкое определение:
Дифракцией называется совокупность явлений, которые наблюдаются при распространении волн в среде с резкими неоднородностями.
Классический пример дифракции — прохождение сферической световой волны через маленькое круглое отверстие, когда на экране вместо освещенного круга с четкими границами наблюдается светлый круг с размытыми границами, испещренный чередующимися темными и светлыми кольцами.
Изменяя диаметр отверстия, мы увидим, что картинка на экране будет меняться, в частности, в центре освещенного круга будет появляться и исчезать темное пятно. Объяснение этому явлению дал Френель.
Он разбил волновой фронт на зоны так, что расстояния от соседних зон до точки наблюдения отличаются на полдлины волны. Тогда вторичные волны, приходящие от соседних зон, гасят друг друга.
Поэтому если в отверстии помещается четное число зон, то в центре освещенного круга будет темное пятно, если нечетное — светлое.
Дифракционная решетка — это оптический прибор, представляющий собой пластину, на которую нанесено большое количество регулярно расположенных штрихов. Вместо штрихов на пластине могут быть регулярно расположенные щели, или канавки, или выступы.
Дифракционная картинка, получающаяся на таких периодических структурах, имеет вид чередующихся максимумов и минимумов различной интенсивности.
Дифракционные решетки используются в спектральных приборах. Их назначение — изучение спектрального состава электромагнитного излучения.
Для работы в ультрафиолетовой области применяются решетки, у которых на 1 мм приходится 3600—1200 штрихов, в видимой — 1200—600 штрихов/мм, в инфракрасной — 300 и меньше штрихов/мм. Для ультракоротких рентгеновских волн дифракционную решетку создала природа — это кристаллическая решетка твердых тел.
Волны с большей длиной дифрагируют сильнее, поэтому при прохождении препятствия красные лучи больше отклоняются от прямолинейного пути, чем синие. При падении белого света на призму лучи в результате дисперсии отклоняются в обратном порядке.
Скорость света красных лучей в стекле больше, а соответственно и коэффициент преломления меньше, чем синих. В результате красные лучи меньше отклоняются от первоначального направления.
