Difrakcija svjetlosti

DIFRAKCIJA SVJETLOSTI

maj 2011., maj 2012.

Interferencija dva sinusoidalna vala (nekoherentna)-simulacija

Interferencija dva koherentna valaKonstruktivna intreferencija-simulacija

http://eskola.hfd.hr/inter_fizika/proba/sin/home.html

Interferencija dva vala u fazikonstruktivna intereferencija

Destruktivna interferencija

Interferencija dva sferna vala

Simulacija prikazuje interferenciju sfernih valova. Na dvije transparentnefolije prikazane su krunice (crne) sa sreditem u crvenoj taki.

Uvjet konstruktivne interferencije svjetlosti

(Intereferencioni maksimumi)

Koherentni valovi Optika razlika puta jednaka cijelom

broju valnih duljina

Pruge intereferencije (ili koncentrini krugovi) su ekvidistantni i jednake irine i intenziteta svjetlosti

Uvjet destruktivne intereferencije(Intereferencioni minimumi)

Koherentni valovi Optika razlika puta jednaka neparnom

broju polovina valnih duljina Pruge intereferencije (ili koncentrini

krugovi) ekvidistantne i jednake irine i minimalnog intenziteta (tamne tj. izostanak svjetlosti ako su amplitude valova iste)

Difrakcione slike Ako je mali otvor u

obliku kruga difrakcijska slika ima oblik koncentrinih svijetlih i tamnih prstenova

Difrakcija-valna pojava

Uvjet: da svjetlost nailazi na male otvore, zareze, proreze, pukotine usporedive s valnom duljinom svjetlosti

Osim podruja geometrijske sjenke nalazi se i podruje koje je neravnomjerno osvijetljeno

Difrakcija se objanjava Hajgensovim principom Difrakcija se javlja zbog valne prirode svjetlosti

Difrakcija na jednoj pukotini-kako zavisi irina pruga od irine pukotine?

Zavisnost irine pukotine i veliine difrakcione slike

Fraunhoferova difrakcija

Fraunhoferova (kada su zraci koji dolaze na prepreku/prorez/pukotinu, kao i zraci koji odlaze sa prepreke ka zaklonu su paralelni.

U ovom sluaju i svjetlosni izvor i zaklon se smatraju da su na efektivno beskonanom rastojanju od prepreke.

D>> a , gde je a dimenzija prepreke ili dimenzija proreza/pukotine , D udaljenost zastora (ekrana) i proreza, zareza, pukotine, rupice.

Fresnelova difrakcija

Fresnelova (svetlosni izvor ili zaklon ili oba su na konanom rastojanju od prepreke)

U ovom sluaju zraci koji dolaze na prepreku kao i oni koji se iza prepreke prostiru ka zaklonu nisu paralelni

Difrakcija na jednoj pukotini

Fraunhoferova difrakcija na jednoj pukotini

irina pukotine izmeu 500 i 1500 nm, valna duina crvene svjetlosti 600nm.

http://www.walter-fendt.de/ph14cr/singleslit_cr.htm

Geometrija Fraunhoferove difrakcije

Za take na zaklonu koje lee na liniji koja prolazi kroz centar pukotine ugao je nula, putna razlika je nula i svi su valovi u fazi na ovoj liniji te nastaje pojaavanje (difrakcioni maksimum).

Fraunhoferova difrakcija (FD)

Za take dalje od centra ugao raste, putna razlika raste i nakon polovine valne duine dolazi do destruktivne interferencije.

Svjetlost sa svakog elementa u gornjoj polovini pukotine je ponitena svjetlou sa odgovarajueg elementa donjeg dijela pukotine-ne dolazi do osvjetljavanja zaklona u takama koje lee du linije koja lei pod uglom pod uvjetom

a/2sin=/2

2sin

2

a

Analitiko objanjenje FD na jednoj pukotini

2

2

0

2

2sin

II

je fazna razlika

sin2

d

Uvjet interferencijskog minimuma pri FD na jednoj pukotini

I()=0 ako je /2=0

sin2

d

kd sin

,...3,2,1,sin kkd

Uvjet difrakcionog/interferencionog maksimuma

,...3,2,12

12sin

k

kd

2)12(sin

kd