Ο κόσμος της φυσικής και της φωτογραφίας επηρεάζεται από ένα φαινόμενο φωτός γνωστό ως περίθλαση του φωτός. Υπάρχουν πολλοί επαγγελματικοί φακοί κάμερας που έχουν σχεδιαστεί για να προσφέρουν πολύ καλή ευκρίνεια. Ωστόσο, αν και είναι πολύ καλής ποιότητας, δεν μπορούν να ξεφύγουν από αυτό το φαινόμενο του φωτός.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε ποια είναι η περίθλαση του φωτός και ποια είναι τα χαρακτηριστικά και η σημασία του.
Τι είναι η περίθλαση του φωτός
Όταν τα κύματα φωτός περνούν από μικρά ανοίγματα και γύρω από εμπόδια ή αιχμηρές άκρες, δημιουργείται αυτό που ονομάζεται περίθλαση του φωτός. Εάν ένα αντικείμενο είναι αδιαφανές και βρίσκεται μεταξύ της σημειακής πηγής φωτός και μιας οθόνης, το όριο μεταξύ οι σκιασμένες και επισημασμένες περιοχές στην οθόνη δεν θα καθοριστούν. Μπορεί να θεωρηθεί ως μέρος των σκιασμένων και φωτιζόμενων περιοχών που σηματοδοτούν μικρές ποσότητες φωτός που εκτρέπονται προς τις σκιασμένες περιοχές.
Μπορεί να ειπωθεί ότι η διάθλαση φωτός είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν τα κύματα που σχηματίζουν φως περνούν μέσα από μια στενή τρύπα. Όταν συμβεί αυτό, τα κύματα φωτός αρχίζουν να σχηματίζονται και δεν προχωρούν πλέον με τη μορφή δέσμης. Κάθε φορά που μιλάμε για ένα σημείο φωτός πρέπει να γνωρίζουμε τι είναι μια δέσμη φωτός. Αυτή η δέσμη φωτός δεν είναι τίποτα άλλο από ένα «ρεύμα» όπου το φως διέρχεται από τον αέρα. Σε αυτή την περίπτωση, όταν περνά μέσα από μια τρύπα, τα φωτεινά κύματα ανοίγουν ακριβώς όπως οι προβολείς ενός αυτοκινήτου στη μέση της νύχτας γιατί η τρύπα είναι αυτή που λειτουργεί ως η νέα εκπομπή φωτός.
Η περίθλαση του φωτός χρησιμοποιείται στις κάμερες για να ωθήσει το φως μέσα από μια πολύ μικρή τρύπα. Αυτό χρησιμοποιείται για να επιλέξετε την ποσότητα φωτός που θα χρησιμοποιήσουμε για τη λήψη της φωτογραφίας.
Κύρια χαρακτηριστικά
Η περίθλαση του φωτός προκαλεί ότι δεν συγκεντρώνεται σε ένα ακριβές σημείο. Αυτό το φαινόμενο το αναγκάζει να διασκορπιστεί, σχηματίζοντας αυτό που είναι γνωστό ως Ευάερο δίσκο. Αυτός ο δίσκος δεν είναι τίποτα περισσότερο από την αναπαράσταση της παραμόρφωσης της δέσμης φωτός και των κυμάτων που προβάλλονται σε ένα επίπεδο. Στην περίπτωση της φωτογραφίας, το επίπεδο είναι ο αισθητήρας της κάμερας.
Το άλμπουμ Airy είναι αυτό που αναζητά η φωτογραφία για να δημιουργήσει μια ισορροπία. Προσπαθείτε να τραβήξετε μια εικόνα με βάθος πεδίου, ώστε όλα να φαίνονται καλά στο επίκεντρο. Χάρη στο φαινόμενο της περίθλασης του φωτός, το διάφραγμα της κάμερας μπορεί να κλείσει για να εστιάσει πιο αποτελεσματικά σε πράγματα σε μια φωτογραφία. Έρχεται ένα σημείο όπου Το κλείσιμο του διαφράγματος είναι όταν υπάρχει γενική απώλεια ευκρίνειας. Επομένως, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πώς λειτουργεί το φαινόμενο της περίθλασης φωτός εάν θέλουμε να βελτιστοποιήσουμε τις φωτογραφίες. Για να κατανοήσετε καλύτερα αυτά τα φαινόμενα, μπορείτε επίσης να συμβουλευτείτε το άρθρο σχετικά ιριδίζοντα σύννεφα y τα χρώματα στα ιριδίζοντα σύννεφα.
Αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιείται επίσης σε διαφημίσεις για τη δημιουργία οπτικοποιήσεων που προσελκύουν την προσοχή με γυμνό μάτι. Ο όρος περίθλαση προέρχεται από το λατινικό diffractus, που σημαίνει ότι έχει σπάσει. Εμφανίζεται κυρίως επειδή μια σφεντόνα μπορεί να ξεπεράσει ένα εμπόδιο στη διάδοσή της, απομακρύνοντας από τη συμπεριφορά των ευθύγραμμων ακτίνων. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα κύρια αποτελέσματα της διάθλασης του φωτός είναι τακτικά μικρά.
Το φαινόμενο της απόσπασης της προσοχής μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι έχοντας μια πηγή φωτός που επιβάλλει δύο δάχτυλα σε απόσταση δέκα εκατοστών από το ένα μάτι, δημιουργώντας έναν πολύ μικρό χώρο μεταξύ των δακτύλων. Εδώ μπορούμε να δούμε μια σειρά από σκοτεινές γραμμές και άλλες φωτεινές. Οι γραμμές που φαίνονται προκαλούνται κυρίως από αυτό που είναι γνωστό ως εποικοδομητική και καταστροφική παρέμβαση του φωτός. Αυτές οι παρεμβολές περνούν γύρω από τα δάχτυλα για να προκαλέσουν αυτό το αποτέλεσμα.
Περίθλαση του φωτός και αρχή Huygens
Ο λόγος για το τι συμβαίνει σε παρεμβολές δεν είναι απολύτως προφανής. Ο επιστήμονας Ο Christian Huygens προσέφερε μια εξήγηση για αυτό το φαινόμενο. Η εξήγηση βασίζεται στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και τη δυναμική της όταν η επανεκλογή στο μαγνητικό υψηλό αφήνει την πηγή από την οποία εκπέμπεται και επεκτείνεται καθώς ταξιδεύει. Η επέκτασή του γίνεται σε ευθεία γραμμή σαν να καλύπτει την επιφάνεια μιας αναμονής που βρίσκεται σε συνεχή επέκταση. Ολόκληρη η έκταση της διαστολής του φωτός αυξάνεται ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης που διανύει η ακτινοβολία.
Θεωρούμε ότι η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια μπορεί να διαδοθεί από μια σημειακή πηγή σε επίπεδα κύματα. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν εφαρμόζουμε μόνο τον αντίστροφο τετράγωνο νόμο στην πηγή ισχύος, αλλά πρέπει επίσης να εφαρμόζουμε σε οποιοδήποτε σημείο σε μια επίπεδη σφεντόνα. Ως εκ τούτου, μπορεί να ειπωθεί ότι τα κύματα θεωρούνται ότι δημιουργούνται συνεχώς από κάθε σημείο του επιπέδου και διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις. Εάν μειώσουμε την περιοχή όπου αφήνουμε το φως, η περιοχή μέσω της οποίας ταξιδεύει η δέσμη φωτός θα μειωθεί.
Αυτή η αρχή Huygens δημοσιεύθηκε πριν από περισσότερα από 300 χρόνια και προτείνεται ένας νέος μηχανισμός για να γνωρίζει τη διάδοση του φωτός όπως το γνωρίζουμε σήμερα. Αυτή τη στιγμή θεωρήθηκε ότι το φως ταξίδευε ως κύματα σε ένα είδος φανταστικής ύλης που ονομάζεται αιθέρας και θεωρείται ότι γέμισε ολόκληρο το χώρο. Κάθε σωματίδιο αιθέρα που δονείται θεωρήθηκε η προέλευση των νέων κυμάτων. Τα σφαιρικά κύματα που ανήκουν στην αρχική διάθλαση φωτός προέρχονται από μια σημειακή πηγή και καλύπτονται εν μέρει από μια άπειρη οθόνη S.
Η κίνηση των φωτεινών κυμάτων ορίζεται από μια ταχύτητα στον κώνο που περιορίζεται από το άνοιγμα της οθόνης. Το άνοιγμα της οθόνης είναι γνωστό ως η επιφάνεια μέσω της οποίας μπορεί να διαφύγει το φως. Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται για την έγκριση των νόμων περί αντανάκλασης της διάθλασης των επιπέδων κυμάτων. Η αρχή του Huygens σχετίζεται με οπτική γεωμετρία και ισχύει για εξαιρετικά μικρά μήκη κύματος. Από την άλλη πλευρά, δεν μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για να εξηγήσουμε όλα τα φαινόμενα που υπάρχουν από τα κύματα φωτός. Για παράδειγμα, δεν χρησιμεύει για να εξηγήσει την παραμόρφωση των κυμάτων από μια ευθύγραμμη διάδοση των ακτίνων φωτός όταν διέρχεται από την άκρη ενός αντικειμένου ή από μικρά ανοίγματα.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη διάθλαση του φωτός.