Fizică Optică
Ce este difractia luminii?
Difracția luminii este fenomenul de înconjurare a obstacolelor și pătrundere în regiunea geometrică a umbrei, datorită naturii ondulatorii a luminii. Ea apare când lumina întâlnește o deschidere sau un obstacol de dimensiuni comparabile cu lungimea sa de undă.
Condiții și mecanisme
- Dimensiunea deschiderii Difracția este vizibilă când dimensiunea deschiderii (d) este de ordinul lungimii de undă (λ), adică d≈λ (ex: pentru lumină vizibilă, λ~500nm).
- Principiul Huygens Fiecare punct al frontului de undă devine sursă de unde secundare, care se suprapun și produc figura de difracție.
- Difracția pe fantă simplă Pentru o fantă de lățime a, poziția minimelor de intensitate este dată de a·sinθ=mλ, unde m=±1,±2,...
Exemple și experimente
- Difracția pe muchie Lumina trecând pe lângă un obstacol ascuțit (ex: lamă de ras) produce franje luminoase și întunecate în umbră.
- Rețeaua de difracție O placă cu multe fante paralele (ex: 1000 linii/mm) separă culorile, folosită în spectroscopie.
- Calcul unghiular Pentru λ=600nm și o fantă a=0.1mm, primul minim (m=1) apare la sinθ=λ/a=0.006, deci θ≈0.34°.
Experimentează cu un laser și o fantă îngustă făcută din două lame de ras pentru a vedea franjele.