Дифракция света, проблемы и эффекты

Первый закон геометрической оптики гласит: в однородной прозрачной среде световые лучи распространяются по прямой линии. Самое простое объяснение закона — получить тень за объектом, находящимся на пути света. Этот закон является основой для получения изображения камерой-обскурой, которая в простейшем виде представляет собой черный ящик с небольшим отверстием с одной стороны и белый матовый экран с другой. Закон не действует только при наличии условий для возникновения явления дифракции..

Дифракция света, проблемы и эффекты

Явление дифракции наблюдается, когда свет проходит через очень маленькие отверстия. Это отклонение от прямолинейного распространения света в однородной и изотропной среде и связано с волновой природой света. (объяснение: однородность некоторых или всех физических свойств аморфных веществ, жидкостей и газов во всех направлениях при нормальных условиях) Явление наблюдается только тогда, когда диаметр отверстия соизмерим с длиной волны l от источника S и расстоянием от покровного экрана 1 к экрану наблюдения 2 достаточно велик. Вместо получения четко очерченного светлого круга на темном фоне наблюдаются светлые и темные концентрические кольца. Согласно принципу Гюйгенса, каждая точка апертуры A становится центром новых элементарных сферических волн. В пространстве между двумя экранами эти волны взаимодействуют. Явление интерференции присутствует. Когда источник излучает монохроматический свет, дифракционная картина представляет собой светлые и темные концентрические круги. Но если источник излучает белый свет, дифракционные кольца окрашиваются. Ближайший к центру круг из синих лучей, а самый дальний — из красных. Явление дифракции снижает разрешение оптических инструментов..

Дифракция света, проблемы и эффекты

Иногда дифракция также может иметь положительный эффект. Думаю, мы все это испытали. Мы делаем идеальный снимок заходящего солнца, когда оно падает за горизонт. Однако, когда мы смотрим на дисплей, идеальный оранжевый шар превратился в огромную модель взрывающейся звезды. Ну не супер новый, но все равно картинку не портит. Фактически, это добавляет какой-то художественный колорит. Но любопытное явление. Почему это происходит? Ответ — дифракция
Автоматическая диафрагма — это, позвольте мне назвать это механической магией. Всего за тысячную долю секунды лезвия, тонкие как бритва, перемещаются, закрываются и образуют круглое отверстие маленького или даже меньшего размера. Не совсем круглое, но в идеале отверстие, близкое к идеально круглому. Мы все еще находимся в тысячных долях секунды, когда лезвия открываются в исходное положение, поэтому каждый раз, когда мы нажимаем спусковой крючок камеры.

Дифракция света, проблемы и эффектыДиафрагма с 6 ламелями

Дифракция света, проблемы и эффектыДиафрагма с 7 ламелями

Физика 11 класс (Урок№17 — Дифракция света.)

Думаю, вы знаете структуру диафрагмы — это система очень тонких, как лезвие бритвы, дугообразных пластин, называемых ламелями. Они зажимаются на одном конце, расположенном по кругу, и специальный механизм смыкается друг с другом в разной степени, и, таким образом, получается большее или меньшее отверстие. Количество планок варьируется от 5 до 18. Какое значение имеет количество? Чисто геометрически, как бы хороша ни была дугообразная форма ламелей, при закрытии отверстия получаются небольшие края, где рейки перекрываются и это не позволяет отверстию оставаться идеально круглым. Чем больше ламелей, тем меньше и невидимые края, и наоборот, чем меньше ламелей, тем четче определена геометрическая многоугольная структура. К сожалению, линзы с множеством апертурных ламелей — это античная редкость (я имею в виду массовые линзы), теперь линзы имеют апертуру от 7 до 9 ламелей. Зачем? Дешевле, быстрее собирать, легче механизм. Но как я уже сказал выше, он создает эффект звезды..

Несколько интересных фактов. Когда в нашем объективе четное количество ламелей, например: 6 или 8, тогда лучи яркого источника света (я не говорю солнце, потому что любой точечный источник, будь то отражение солнца в каплях дождя или уличные фонари, создаст свою собственную звезду) будут 6 или 8. Интересно, когда в линзе нечетное количество ламелей, тогда чаще всего лучи звезды удваиваются относительно количества ламелей — 7 = 14. Это не всегда получается, но это, наверное, потому, что у новейших линз особая особенность. изготовлены ламели, которые максимально долго сохраняют почти круглую форму проема.

Итак, дифракция — это проблема, но иногда и эффект. Чтобы получить самые резкие фотографии, не переусердствуйте: диапазон 5,6–11 наиболее оптимален для большинства объективов. Если вы гонитесь за эффектом звездного света и у вас нет под рукой специального фильтра, вы можете пойти на компромисс и закрыть на 11-16, и тогда яркие источники света получат хорошие лучи..

Дифракция света, проблемы и эффектыДифракция света, проблемы и эффектыДифракция света, проблемы и эффектыДифракция света, проблемы и эффектыДифракция света, проблемы и эффектыДифракция света, проблемы и эффектыДифракция света, проблемы и эффектыДифракция света, проблемы и эффекты

Дифракция света

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
FotoStar-Pro - все  профессионально и качественно..