DYFRAKCJA
Fala przechodząca przez otwór w przesłonie ulega
ugięciu, czyli dyfrakcji.
Dyfrakcja powoduje poszerzanie się wąskich
wiązek światła.
dyfrakcja
1
DYFRAKCJA
Dyfrakcją, nazywamy zespół zjawisk związanych
z falową naturą światła, które ujawniają się podczas
rozchodzenia się światła w ośrodku zawierającym silne
niejednorodności (otwory w przesłonach, krawędzie ciał
nieprzez
roczystych)
Jeśli na drodze równoległej wiązki światła znajduje się
nieprzezroczysta przeszkoda z otworem, to na ekranie,
umieszczonym w pewnej odległości od przeszkody,
obserwuje się pole świetlne o rozmytym brzegu
i o średnicy większej od średnicy otworu.
Pole to jest tym wyraz
niejsze, im mniejszy jest otwór
i im większa jest spójność wiązki świetlnej.
Na ekranie oprócz rozmytego widoku pola otworu,
występują prążki interferencyjne, zwane dyfrakcjami.
Rozróżnia się dwa rodzaje dyfrakcji: Fresnela
i Fraunhofera, zwane również dyfrakcją w bliskim
i dalekim polu.
Dyfrakcję Fresnela obserwuje się na ekranie, gdy
odległość ekranu od otworu jest niewielka,
Dyfrakcję Fraunhofera gdy odległość jest odpowiednio
duża, w szczególności nieskończona..
dyfrakcja
2
DYFRAKCJA
Podstawy teoretyczne dyfrakcji wynikają z zasady
Huygensa. Głosi ona, że każdy punkt powierzchni
czołowej fali świetlnej jest z
ródłem wtórnych fal
sferycznych, a postępujące w przestrzeni zaburzenie
falowe jest wynikiem wzajemnego nakładania się fal.
Ścisłe rozwiązanie zagadnień dyfrakcji np. równania
falowego przy warunkach brzegowych zależnych od
rodzaju przesłon jest bardzo trudne. Najczęściej
analitycznie nie jest możliwe. Z tego powodu stosuje się
metody przybliżone.
POWIERZCHNIA FALOWA
Powierzchnia falowa, (czoło fali) jest to miejsce
geometryczne punktów ośrodka, w których w danej
chwili faza ma tą samą wartość.
Każdej wartości fazy odpowiada rodzina powierzchni
falowych.
W przypadku, gdy w ośrodku rozchodzi się krótkotrwałe
zaburzenie powierzchnią falową nazywa się granicę
między zaburzoną a niezaburzoną częścią.
Powierzchnie falowe przemieszczają się w ośrodku
w sposób ciągły, zwykle ulegając przy tym zniekształ-
ceniom.
dyfrakcja
3
ZASADA HUYGENSA
Wszystkie punkty czoła fali zachowują się jak punktowe
z
ródła elementarnych kulistych fal wtórnych. Po czasie t
nowe położenie czoła fali jest wyznaczone przez
powierzchnię styczną do powierzchni fal wtórnych
Zakłada się, że fale wtórne biegną tylko  do przodu ,
czyli w kierunkach tworzących kąty ostre z kierunkami
normalnej zewnętrznej do czoła fali pierwotnej.
(faza fal wtórnych wyprzedza fazę fali pierwotnej o Ą/2).
W wyniku dyfrakcji powstaje złożony z prążków obraz
interferencyjny, nazywany obrazem dyfrakcyjnym
dyfrakcja
4
POJEDYNCZA SZCZELINA
DYFRAKCJA FRAUNHOFFERA
"�
2
sin
2
I = I0
2
"�
�ł �ł
�ł �ł
2
�ł łł
minima "Ć =ą 2mĄ ( m = 1, 2, 3, ...)
dyfrakcja
5
 DYFRAKCJA FRAUNHOFFERA
obraz szczeliny
dyfrakcja
6
DYFRAKCJA FRESNELA
gdy nie można pominąć zakrzywienia powierzchni
falowej fali padającej lub fali ugiętej.
okrągły otwór nieprzezroczysty krążek
dyfrakcja
7
ROZDZIELCZOŚĆ
Kryterium Rayleigha 
centralne maksimum pierwszego obrazu
pokrywa się z pierwszym minimum drugiego
sin�R = 1,22  /d
Im mniejsza długość fali tym większa rozdzielczość.
rysunki z:
D.Halliday, R.Resnick, J.Walker  Podstawy fizyki ,
tom4, PWN Warszawa 2003
dyfrakcja
8