Falowa natura światła przejawia się w takich zjawiskach jak

  1. Falowa natura światła przejawia się w takich zjawiskach jak:
    - dyfrakcja (ugięcie kierunku rozchodzenia się światła) na krawędziach i otworach;
    - interferencja (nakładanie się różnych fal o tej samej długości);
    - polaryzacja – wyróżnianie kierunku drgań wektora natężenia pola elektrycznego;
    - załamanie światła na granicy dwóch ośrodków przezroczystych;
    - odbicie

światła na granicy dwóch ośrodków optycznych.

  1. Dyfrakcja
    Promienie światła rozchodzą się po liniach prostych, lecz przechodząc przez małe otwory ulegają ugięciu, czyli dyfrakcji. Dyfrakcja, jako zjawisko typowe dla ruchu falowego, jest świadectwem falowej natury światła. Ponieważ dyfrakcję można obserwować tylko wtedy, gdy rozmiary szczeliny są porównywalne z długością fali padającej na szczelinę, to dyfrakcja światła, ze względu na małą długość fal świetlnych, zachodzi tylko na bardzo małych szczelinach.

3. Równoległa wiązka światła przechodzi przez wąską pojedynczą szczelinę zwaną szczeliną dyfrakcyjną. Zgodnie z zasadą Huygensa każdy punkt szczeliny o szerokości d, jest nowym źródłem fali. Między źródłami zachodzi interferencja, co powoduje wzmacnianie i osłabianie światła rozchodzącego się w różnych kierunkach. Dla pojedynczej szczeliny jasność w funkcji kąta odchylenia od osi przyjmuje postać:

,

gdzie:

Przepuszczenie fali przez szczelinę dyfrakcyjną pozwala na określenie kierunku rozchodzenia się fali. Jednocześnie zmniejszanie szczeliny powoduje, że trudniej jest określić energię fali, ponieważ rozprasza się ona na większy obszar.

4. Działanie siatki dyfrakcyjnej polega na wykorzystaniu zjawiska dyfrakcji i interferencji światła do uzyskania jego widma. W tym celu pomiędzy źródłem światła a ekranem umieszcza się siatkę dyfrakcyjną. Na ekranie uzyskuje się w ten sposób widmo światła. Aby wzmocnić falę przechodzącą przez szczelinę stosuje się w optyce układy wielu takich szczelin, nazywane siatką dyfrakcyjną. Efekty optyczne od każdej szczeliny dodają się, przez co zachowanie fali zależy tylko od stałej siatki (odległości dzielącej najbliższe sobie rysy).

5. Interferencja
Innym zjawiskiem zdradzającym falową naturę światła jest interferencja, będąca zjawiskiem charakterystycznym dla każdego ruchu falowego. Polega ona na nakładaniu się fal pochodzących z różnych źródeł. Aby powstał stabilny i możliwy do zaobserwowania obraz interferencyjny, to światło pochodzące z tych źródeł musi być spójne. Takie warunki można uzyskać, kierując światło pochodzące z jednego źródła na dwie szczeliny, z których każda będzie stanowiła odrębne źródło światła spójnego. Na skutek interferencji powstają naprzemiennie obszary wzmocnień i wygaszeń fal składowych.

Na siatkę dyfrakcyjną o stałej N pada prostopadle promień światła monochromatycznego. Promień ten ulega odchyleniu o kąt zależny od rzędu prążka, stałej siatki i długości fali świetlnej.
Mierząc wielkości makroskopowe można obliczyć długość fali świetlnej padającej na siatkę dyfrakcyjną o znanej stałej.

6. Siatka dyfrakcyjna – przyrząd do przeprowadzania analizy widmowej światła. Tworzy ją układ równych, równoległych i jednakowo rozmieszczonych szczelin.

Prążki jasne powstają dla kątów spełniających warunek:

gdzie:

– długość fali,

d – stała siatki,

n – rząd widma.

7. Zdolność rozdzielcza wiąże się ze zjawiskiem dyfrakcji (załamania fali). Od zdolności rozdzielczej zależy rozdzielczość danego urządzenia. Dla siatki dyfrakcyjnej otrzymujemy wzór:

gdzie:


Wyszukiwarka