Uso de las propiedades de onda de la luz. Rejilla de difracción
La naturaleza ondulatoria de la luz se ha demostrado hace mucho tiempo. Para resolver problemas prácticos, los principios de la óptica geométrica se utilizan a menudo, pero también las propiedades de onda de la luz son ampliamente utilizadas en las ramas más diversas de la ciencia y la tecnología modernas. Un ejemplo de esto es la difracción. La capacidad de una onda para envolver los obstáculos que se encuentran en su camino es inherente a la luz. Este fenómeno se manifiesta cuando las olas caen en la región de la llamada sombra geométrica. Una explicación del fenómeno de la difracción viene dada por el principio de Huygens. De acuerdo con esta explicación, cada punto en el camino de la ola se convierte en el centro de las ondas secundarias. En la envolvente de estas ondas, la posición del frente de onda se establece para cada momento siguiente.
En el ejemplo con una onda plana, normalmente incidente enabertura hecha en una pantalla opaca, según la teoría de Huygens, cada punto que se emite por la apertura de la sección de frente de onda tiene la capacidad de convertirse en una fuente de ondas secundarias (en un medio isótropo homogéneo son esféricas).
Basta con construir una envolvente de ondas secundarias enun momento definido en el tiempo, por lo que es fácil seguir el fenómeno de la ola que envuelve el borde del agujero. Esto se debe al hecho de que el frente de la onda entra en la región de la llamada sombra geométrica.
El uso de la propiedad de difracción ha encontrado amplioaplicación en el dispositivo, llamada la red de difracción. En sus experimentos iniciales con difracción de luz, James Gregory usó una pluma de ave ordinaria. Más tarde fue reemplazado por un dispositivo óptico específico. La rejilla de difracción es un conjunto de un número significativo de trazos dispuestos en una cierta superficie dispuesta regularmente. Pueden ser rendijas o proyecciones, dependiendo del tipo al que pertenece la rejilla de difracción particular.
Hay dos tipos de cuadrículas: reflexivas ytransparente. El primero incluye dispositivos que usan una superficie reflectante con trazos aplicados. Este último usa superficies transparentes, tanto las rayas como las hendiduras se pueden usar aquí.
El principio de la red de difracciónse puede explicar directamente por las propiedades de onda de la luz. Para romper el frente de la onda de luz, se usan las rejillas. Como resultado, se forman haces individuales de la llamada luz coherente. Habiendo sufrido difracción en golpes, interfieren entre sí. Teniendo en cuenta el hecho de que las ondas de diferentes longitudes crean máximos de interferencia en ángulos completamente diferentes (determinados por la diferencia de trayectoria para los haces interferentes), se obtiene una luz blanca dispersa en el espectro en la salida.
Rejilla de difracción como el dispositivo encuentraaplicación en las más diversas esferas de la vida humana. Se utiliza en instrumentos espectrales, así como sensores ópticos para desplazamientos angulares (lineales) y como polarizadores o filtros de radiación infrarroja. Además, puede ser divisores de haz para interferómetros o anteojos de vidrios "antideslumbrantes".
También hay una rejilla de difracción para rayos Xrayos. Técnicamente fue imposible crearlo. Para resolver este problema, los científicos han seguido el camino original. Las celosías cristalinas de algunos cristales se usan para la descomposición de los rayos X.
Como la característica principal es consideradaresolviendo el poder de la rejilla. Representa el número total de líneas en el enrejado, que se multiplica por el orden del máximo del rayo. Esta expresión puede escribirse más como una afirmación de que la diferencia entre la frecuencia característica igual al recíproco de la diferencia entre los intervalos de tiempo de paso rayos más extremos, llamado de interferencia.
En la vida cotidiana, un claro ejemplo de una red de difracciónpuede servir como un CD o un registro de gramófono. Pero para la fabricación de instrumentos industriales se usa equipo de alta tecnología, que tiene una alta precisión.
