Difrakcija svetlosti

Zdravko Mutin

Difrakcija svetlosti

Difrakcija svetlosti je “savijanje” svetlosti na otvoru ili prepreci, čije su dimenzije reda veličine talasne dužine svetlosti.

Kristijan Hajgens je još u XVII veku ustanovio da svaka tačka zahvaćena talasom postaje novi izvor talasa. Ovaj princip važi i za mehaničke talase, gde svaki molekul zahvaćen talasom postaje novi izvor talasa. Hajgensov princip objašnjava i zašto se zvuk nakon prolaska kroz vrata čuje u celoj prostoriji iza vrata, a ne samu u pravcu otvorenih vrata.

Isti princip važi i za svetlost i predstavlja važan dokaz talasne prirode svetlosti. Kada svetlost naiđe na uzan prolaz ili oštru prepreku, to mesto postaje novi izvor svetlosti odakle se svetlost širi u svim pravcima. Stičemo utisak da se svetlosni zrak “savija” u svim pravcima. Ako su dimenzije otvora male, reda veličine talasne dužine svetlosti, količina direktne svetlosti koja prođe kroz otvor biće zanemarljiva, te se iza prepreke prostiru uglavnom “savijeni” zraci. Pošto ovi zraci imaju istu talasnu dužinu i amplitudu, doći će do njihove interferencije u prostoru iza otvora.

Formiranje difrakcione slike

Na ekranu postavljenom iza prepreke se formiraju difrakcioni maksimumi i minimumi. Difrakcioni maksimumi odgovaraju konstruktivnoj interferenciji, dok difrakcioni minimumi odgovaraju destruktivnoj interferenciji “savijenih” zraka. Maksimumi i minimumi se javljaju pri odrđenim uglovima difrakcije i mogu se proračunati. Minimumi nastaju kada je ispunjen uslov da je:

$$\sin \theta =n\cdot \frac{\lambda }{d}$$

gde je n ceo broj koji može uzeti vrednosti $\pm 1,\pm 2,\pm 3 …$ ali ne i vrednost $0$. Za n= $\pm 1 $ dobijaju se prvi minimumi, jedan ispod a drugi iznad centralnog maksimuma.

Leave a Reply