2012年9月3日星期一

一个衍射直外观


通常被认为是在直线行驶光,它为所有实用目的。正是由于这一特性,任何障碍,在光路蒙上了一层阴影。如果光速沿直线完全的阴影,必须具有精确的几何形状的障碍。然而,仔细观察,发现,即使最尖锐的阴影模糊的边缘略微。出现这种情况作为一个小光衍射称为周围障碍物的锐利边缘弯曲,结果。

这是一个共同的经验,两个亲密的对象一样,不能在更远的距离分开的两个英文字母印刷精美,可以区分正常读数距离。这种效果是一种衍射的结果,这是定义为“几何光学的研究上建立的假设,即在均匀透明介质中,光在一条直线,但锋利的边缘周围光线的偏差(弯曲)被称为衍射“。当一毫米的统治者或在一张纸上画一毫米分离两条线在增加从眼睛的距离来看,线条变得模糊起来,因此,在距离约3米或3000毫米悬而未决。因此,为人类的眼睛直接看线,角分辨率极限是约1/3,000。从一个遥远的点源排放的入射平面波的视网膜上的图像点的角大小对人眼的角分辨率的衍射极限。这是从瞳孔的眼睛(圆形光圈宽度)和平均波长的入射光(约550纳米)的直径计算,它同意毫米标尺计算角分辨率限制。因此,眼睛的分辨率的限制是可以理解的衍射现象的基础上,由一个圆形衍射孔径和视网膜屏幕当作眼睛的瞳孔。同样的想法,是适用于天文望远镜,衍射孔径物镜的分辨能力。

衍射效应是常见的辐射,以波的形式传播。无线电波和声波弯曲绕过障碍物相当一个人无法看到屏幕背后的位,但可以听到人谈话。弯曲的效果取决于对正在审议的辐射波长。波长是一个波峰波谷的合并长度。波长越大,较高的弯曲会。无线电波的长度是为了几百米。因此,无线电波可以很容易弯曲甚至建筑物周围,因为他们是不会太大。另一方面,光的波​​长是小于一米的百万分之一,因此,尖锐的边缘周围的光线弯曲,只有少量。当一个人在一个遥远的路灯看起来通过一个微小的窗帘,可以看出一些有趣的图案,周围的灯,这是造成衍射。

光的物理性质的了解,是许多著名的物理学家,在十七和十八世纪的追求。在十七世纪,艾萨克·牛顿和惠更斯开创了两种不同的理论,光的性质。根据牛顿光粒子的性质,而惠更斯观看光以波的形式。这场争论持续了近三个世纪,直到量子电动力学,其中不甘心参数与光的波粒二象性的到来。可占的衍射现象只对辐射波理论的基础上。因此,通过菲涅耳,夫琅和费,基尔霍夫,以及其他如科学家的重要作品的发展和对主题的理解,坚决支持波理论。由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦,谁表明,光在电磁波的形式是,波浪理论的进一步发展。这些波是由电器元件和磁性元件,这些组件被锁定在步骤彼此成直角,并一起波动。

衍射现象的研究,标志着在图像的形成和光学仪器的限制,在这方面的缺陷。这也导致了巨大的目标,从而导致在天文学领域的巨大进步的新的天文望远镜的建设。光学衍射光栅和其延伸到的X射线衍射和晶体的发展,是科学进步的最大贡献之一。所有固体可划分为结晶或无定形,并称为20世纪90年代有超过两万晶体材料。这些固态材料的研究已经大大提高了X射线衍射技术。一个简单的几何结构的原子晶体的内部,称为基础,在没有组成,尺寸或方向的变化方向重复。当每个基础点取代,晶格。 X射线衍射图样的水晶,无论其几何形状和相对强度的斑点,使晶格结构的基础上组成的非常有价值的信息。通过这种技术,可以完全确定的晶体结构,即使它包含了数千个原子的蛋白质模型,一些数十或数百。正因为如此,衍射现象的理解导致了各种各样的学科,如物理,化学,地质学和生物学的发展。

用丹尼斯的Gabor Fresnels带板的概念在20世纪40年代末在他的全息发展的基本原则。作为不断取得的科学发现,他们的完整的理解,将继续依赖于如辐射衍射的基本现象的理解。...

没有评论:

发表评论