Дифракція світла – це обгинання світловими хвилями межі непрозорих тіл і проникнення світла в ділянку геометричної тіні.

Дифракція властива будь-яким хвилям  і спостерігається у випадках:

  • розмір перешкоди (або отворів через які хвиля поширюється) на які падає хвиля,  порівняні з довжиною хвилі.
  • відстань від перешкоди до місця спостереження набагато більша ніж розмір перешкоди.

Умова спостереження дифракції:

r≥ d2

r – відстань від екрана до перешкоди

d  – розмір перешкоди

λ  – довжина хвилі.

Якщо від джерела S пропустити пучок світла крізь отвір АВ то на екрані отримаємо світлову пляму.

Діаметр плями відповідає ширині світлового пучка, що падає на екран.

Дифракція світла

Зменшуюючи отвір АВ ми спостерігатимемо, що зменшується і пляма, тобто звужується пучок світла.

Дифракція світла

Проте починаючи з деякого розміру отвору подальше його зменшення спричиняє збільшення плями. Водночас пляма втрачає чіткість, вона розширена і нерівномірно освітлена.

Дифракція світла

З’являються світлі та темні, що чергуються та займають ділянку значно більшу, ніж це виходить з геометричних побудов, які грунтуються на законі прямолінійного поширення світла.

Французький фізик О. Френель пояснив наявність смуг на екрані тим, що світлові хвилі, що надходять з різних точок в одну точку на екрані, інтерферують між собою.

Принцип Гюйгенса – Френеля

Всі вторинні джерела, розташовані на поверхні фронту хвилі, є когерентними між собою. Амплітуда і фаза хвилі у будь-якій точці простору – це результат інтерференції хвиль, що випромінюються вторинними джерелами.

 Принцип Гюйгенса-Френеля дає пояснення явищу дифракції:

  1. Вторинні хвилі, з точок одного й того ж хвильового фронту (хвильовий фронт – це безліч точок, до яких дійшло коливання у данний момент часу), когерентні, так як всі точки фронту коливаються з однією і тією ж частотою і в одній і тій же фазі;
  2. Вторинні хвилі, будучи когерентними, інтерферують.

Явище дифракції накладає обмеження застосування законів геометричної оптики:

Закон прямолінійного поширення світла, закони відображення і заломлення світла виконуються досить точно тільки якщо розміри перешкод набагато більше довжини світлової хвилі.

Залишити відповідь