Дифракция


 

Общая теория взаимодействий

альтернатива квантовой механике
и
теории относительности
 


      Дифракция электромагнитных волн - огибание волной края препятствия, наблюдаемое при малых по сравнению с длиной волны размерах препятствий.

     Дифракция - процесс искривления световых лучей, при прохождении их у края непрозрачных тел или сквозь небольшие отверстия, нарушающий законы геометрической оптики. Именно дифракция не позволяет различать сколь угодно малые детали предметов (накладывает ограничения на увеличение изображений в оптических приборах). 

В учебниках физики рассматриваются дифракция Френеля на круглом отверстии и диске, дифракция Фраунгофера на щели и на дифракционной решётке, а также дифракция на пространственной решётке.

Мы же покажем саму суть явления дифракции электромагнитных волн, независимо от её вида, основываясь на основных положениях общей теории взаимодействий.




 
Рисунок дифракционной картины. Бионы на светлом фоне -  это исходный луч. Бионы на светлосером фоне получили энергию вращения от бионов  первоначального луча. Именно так происходит искривление луча и попадание его в зону геометрической тени, иначе говоря, дифракция электромагнитной волны. 
Бионы, не находящиеся на прямой линии с первоначальным лучём, всё равно испытывают влияние "соседей" из луча, и  начинают вращаться, то есть передавать электромагнитные колебания. То есть колебания распространяются и в зону геометрической тени, или, говоря по-другому, огибают препятствие.

Если Вы пришли на эту страницу по ссылке из вне, то желательно, для лучшего понимания, прочесть страницу Электромагнитные волны, определения и описание.

Дифракция. История открытия и исследований.


Всем известно, что световые лучи распространяются прямолинейно и за любым препятствием возникает область тени. В отличие от света, от звуковых волн небольшие препятствия не спасают. Дифракция проявляется, когда длина волны сравнима с размером препятствия. Звуковые волны имеют длину порядка метров и легко огибают препятствия. Точно также можно наблюдать дифракцию волн на поверхности воды. Дифракция света, длина волны которого порядка долей микрометра, в обычных условиях трудно обнаружима. Долгое время считалось, что световые лучи всегда распространяются прямолинейно.

В 1815 году французский инженер Френель за участие в военных действиях против Наполеона после его возвращения с острова Эльба, в период Ста дней, был уволен с работы и вынужден удалиться в местечко Матье, где занялся оптическими исследованиями. Он знал об опытах английского физика Юнга по интерференции света и собирался повторить его опыты. Но ему удалось сделать гораздо больше. Уже в 1818 году Френель представил обширный мемуар по дифракции на конкурс Французской академии наук.

Этот мемуар рассматривала комиссия, в которую входил маститый учёный Пуассон. Теория Френеля обладала математической строгостью и красотой, но, основываясь на ней, Пуассон получил парадокс. Сделав соответствующие расчёты, он показал, что при определённом размере и положении шарика между источником света и экраном на экране за шариком вместо геометрической тени получается светлое пятно. Пуассон написал об этом Френелю как о несостоятельности его теории. И Френель сам проделал этот опыт. Результат получился неожиданным – действительно, за шариком на экране можно было увидеть светлое пятно. Данный опыт по дифракции света стал началом широкого признания волновой природы света.
Дифракция. Парадокс исчезновения тени от объекта. При определённом расположении источника света и препятствия, взоне геометрической тени будет наблюдаться светлое пятно.
При определённом расположении экрана и шарика, за шариком будет светлая область.

В настоящее время научились наблюдать дифракцию не только видимых волн, но и более коротких рентгеновских лучей. Длина волны рентгеновского излучения сравнима с межатомными расстояниями. Поэтому если на кристалл направить рентгеновские лучи, то они будут отклоняться и возникнет дифракционная картина – лауэграмма (от имени Макса фон Лауэ, впервые в 1912 году открывшего дифракцию рентгеновских лучей на кристаллах).

Лауэграмма состоит из пятен разной интенсивности, расположенных регулярным образом вокруг центрального пятна. Учёные научились расшифровывать лауэграммы и с их помощью выяснили геометрическую структуру кристаллов.

Если направить на край экрана монохроматический свет, то образуется дифракционная картина. Вследствие интерференции прямых и отклонённых лучей вблизи границы области геометрической тени возникает система чередующихся тёмных и светлых полос (максимумов и минимумов освещенности).
Дифракция. Дифракционная картина при дифракции на краю экрана.Диракционная картина наблюдаемая при дифракции на краю экрана
Схема опыта по дифракции света на краю экрана и наблюдаемая дифракционная картина.

Аналогичная картина получается и при дифракции света на узкой щели. Кроме центрального максимума в направлении первоначального распространения волны возникают боковые максимумы освещённости, создаваемые отклонёнными лучами. Положение боковых максимумов зависит от длины волны. Поэтому когда на щель падает белый свет, то на экране за щелью он расщепляется в спектр. Дифракцию света используют для создания чувствительных спектральных приборов.

Оказывается, что если вместо одной щели использовать систему параллельных щелей (дифракционную решетку), то разрешающая способность прибора заметно увеличивается (разница в отклонении с разными длинами волн возрастает). Дифракционные решётки делают, например, нанося частые параллельные риски на стеклянную пластину. Число штрихов на один миллиметр зачастую достигает нескольких сотен, а расстояние между ними выдерживается с большой точностью.

Пучок света из-за дифракции никогда не удаётся собрать в точку, и поэтому изображение предмета даже в идеальной оптической системе выходит расплывчатым. Так, в телескопе изображение далёкой звезды получается в виде пятна с минимальным размером приблизительно равным отношению длины волны света к диаметру линзы объектива. Чтобы увеличить разрешение, приходится делать телескопы большого диаметра. Также дифракция мешает разглядеть сколь угодно малые детали предмета в микроскопе. Для увеличения разрешения здесь надо уменьшать длину волны.


Общая теория взаимодействий

General theory of interactions

 
Дифракция
 

Конец света 2012

Летающие тарелки

Анализ послания инопланетян

Расшифровка кругов на полях


Как научиться

    Как научиться петь
    Как научиться читать реп
    Обучение иностранному языку
Как соблазнять парней
   
Как научиться заигрывать с парнями
   
Как мне научиться нравиться парням

Как понять, что нравишься

Как завоевать мужчину

Как выспаться за 4 часа

Как создать сайт самостоятельно

Раскрутка сайтов в интернете


ФОРУМ

БЛОГ 

Гостевая книга

НОВОСТИ

     Галактика Разума



 ©  Общая теория взаимодействий  -  все права защищены.
Rambler's Top100

     При использовании материалов, обязательна ссылка на http://www.b-i-o-n.ru/
Работает на: Amiro CMS