Fraunhofer pembelauan. analisis spektrum gelombang cahaya elektromagnet

Pembelauan - satu set tertentu fenomena yang berlaku ketika memandu melalui medium gelombang cahaya dengan penyelewengan ketara (lubang-lubang kecil, skrin legap, dan lain-lain). Mereka yang berkaitan dengan sisihan dari prinsip-prinsip optik geometri. Intipati konsep ini terletak pada keupayaan elektromagnet bend radiasi di sekitar sebarang halangan. Fraunhofer pembelauan optik mempunyai nilai praktikal yang ketara lebih besar daripada pembelauan fenomena Frenkel.

Kerana ini harta, gelombang elektromagnet rasuk, membongkok di sekeliling halangan untuk mendapatkan bayangan yang dipanggil geometri dan menembusi lubang kecil-diameter. Melalui mereka, ombak berpecah kepada komponen, yang membuka peluang untuk pembelajaran dan analisis spektrum sifat kajian cahaya. Oleh itu Fraunhofer pembelauan melibatkan lubang saiz yang hampir sama panjang gelombang.

Fenomena ini juga boleh dijelaskan dengan menggunakan prinsip Huygens '- Frenkel. Ia digunakan untuk menyelesaikan beberapa masalah yang berkaitan dengan penyelidikan dalam bidang pengedaran keamatan cahaya dan pengedaran dalam persekitaran yang berbeza dengan halangan. Penemuan fenomena pembelauan pada masa itu adalah bukti utama sifat gelombang cahaya. Teori kuantitatif pertama fenomena ini tergolong dalam ahli fizik Perancis Frenkel. Walau bagaimanapun, postulat yang masih sebahagian besarnya teori.

A pembelauan Fraunhofer dan pelaksanaan praktikal, di mana sumber cahaya diletakkan dalam fokus kanta. Ia tidak diperlukan jika sumber adalah laser kerana ia mengeluarkan rasuk selari radiasi. Fraunhofer pembelauan berlaku di mana-mana halangan yang ditetapkan di jalan sinar cahaya melalui kanta. Lukisan fenomena optik diperhatikan dalam pesawat tumpuan kanta lain yang diletakkan lebih halangan.

Tetapi yang paling mudah untuk mengira dan sangat penting untuk kes optik praktikal adalah pembelauan Fraunhofer di celah tunggal segiempat keratan rentas tersebut. Dalam kes ini, kejadian lubang pesawat monokromatik gelombang. medan cahaya luar celah dibina mengikut prinsip Huygens 'akibat menengah gangguan gelombang koheren. Semua gelombang jenis ini datang dari bahagian yang berlainan di hadapan gelombang. Ciri utama corak pembelauan adalah bahawa gelombang menengah dipancarkan jalur wavefront, lipatan selepas lulus halangan, membentuk gelombang silinder tunggal yang berfungsi sebagai paksi band.

Corak pembelauan dalam kes ini adalah pertukaran kawasan terang dan gelap dicirikan oleh kehadiran tempat yang terang di pusat, di mana zon bayang-bayang geometri. Dicirikan oleh fakta bahawa gambar akan berwarna kepada cahaya putih. band Negara kemudiannya akan menjadi terang, dan lain-lain akan ganti warna dari ungu ke merah. Fraunhofer pembelauan dalam jurang mencipta imej kabur sumber cahaya, yang dibahagikan dengan jalur gelap. Corak pembelauan pada lubang-lubang kecil memberikan satu sistem bulatan sepusat dengan tempat yang gelap di tengah-tengah Poisson. jalur-jalur cahaya yang berlaku pada skrin dipanggil puncak pembelauan, dan gelap - sekurang-kurangnya.

Fenomena pembelauan digunakan untuk mengukur dengan tepat panjang gelombang cahaya. Selain itu, ia diambil kira dalam reka bentuk pelbagai peranti optik, kerana fenomena ini mengenakan beberapa sekatan ke atas mereka resolusi.