공기를 통해 여행하는 빛은 간섭, 굴절, 반사 및 회절을 포함한 다양한 현상을 만난다. 회절은 빛이 장애물을 만날 때 발생합니다.
작은 개구부의 반대편의 파면은 크기가 크기가 비슷합니다.
단일 슬릿 회절의 관찰은 빛이 빛의 파장 순서에있는 슬릿 (W)의 슬릿을 통과 할 때 이루어질 수 있습니다. 슬릿에서 W보다 큰 거리 L은 화면의 회절 패턴의 거리를 결정합니다. 회절 강도는 입사각에 따라 다릅니다.
바디
- 같은 슬릿의 여러 부분에서 나오는 빛에 대해 생각해 봅시다.
- 그들은 앞으로 똑바로 여행 할 때 위상을 유지하고 중앙 최대 값을 얻습니다. 이에도 불구하고, 광선이 초기 코스와 관련하여 각도 θ로 이동할 때, 각각은 일반적인 위치로의 대체 거리를 이동하며, 위상으로 도착할 수 있습니다. .
- 마찬가지로, 중간 위의 약간 위의 광선은 바닥 위의 약간 떨어진 곳에서 취소됩니다. 슬릿의 각 광선이 다른 광선에 의해 파괴적으로 방해되기 때문에이 각도에서 최소 강도가 발생합니다. 또한, 동일한 각도와 빛의 입사 방향의 한쪽에 최소가있을 것입니다.
- 바닥에서 나오는 광선은 하나의 파장 λ의 거리에서 상단에서 오는 것보다 더 길다. 결과적으로, 중간의 광선은 왼쪽에서 나온 것보다 거리 λ/2를 더 이동하고, 위상을 벗어나서 파괴적으로 방해합니다. .
- 슬릿의 파면은 Huygens의 원리에 따라 모든 각도에서 웨이블릿을 방출합니다. 화면이 슬릿에서 매우 멀리 떨어져 있으므로 올바른 방향으로의 광선 제목은 거의 평행합니다.
- 단일 슬릿을 통과하는 빛은 모든 방향으로 회절되며,이 간섭은 각도에 따라 도움이되거나 파괴적 일 수 있습니다. 슬릿의 한쪽 또는 다른 쪽에서 나오는 광선의 길이는 d sin θ에 의해 결정된다고합니다.
- 더 큰 각도에서 경로 길이는 슬릿의 상단과 하단에서 광선에 대해 3λ/2에 따라 다르다는 것을 알 수 있습니다. 하나의 광선은 바닥의 광선과 관련하여 독특한 거리 λ를 덮고 위상에 도착하여 유용하게 간섭합니다. 두 개의 광선이있는 두 개의 광선이 그 두 개 이상에서 유용하게 추가됩니다.
- 그에 따라 단일 슬릿에 대한 파괴적인 간섭, d sin θ =mλ, m =1, -1,2, -2,3,. . . (파괴적), λ는 빛의 파장이고, θ는 빛의 원래 베어링에 대한 각도이고, m은 최소의 요청입니다. 어디에서나 슬릿 너비입니다.
- 단일 슬릿 회절 패턴의 중앙 최대 값의 각도는 60도입니다. 단일 슬릿 회절 패턴으로 축에 대한 중심 최대 강도 각도를 기준으로 중앙 피크의 너비는 5.0mm입니다. 슬릿 너비와 회절 최대 너비 사이의 반대 관계가 있습니다. 중앙 최대 너비는 중앙에서 스크린의 양쪽에서 1 차 미니마 사이의 거리에 불과합니다. 너비 크기 'A'가 증가함에 따라, 강도가 먼저 0에 접근하는 각도 'T'가 감소하여 중앙 대역이 더 좁아집니다.
- 중심 최대의 너비는 처음 두 미니 마의 위치 사이의 차이에 의해 결정됩니다. 따라서, 우리는 Minima 위치에 대한 공식을 적용하여 Central Maxima의 폭과 2 차 Maxima의 공식을 얻을 것입니다.
- 따라서 단색 노란색 빛이 빨간색으로 전환되면 빨간색 표시등이 노란색광보다 더 긴 파장을 가지기 때문에 선형 너비가 증가합니다. 같은 방식으로 디스플레이와 슬릿 사이의 거리가 증가하는 것과 같은 방식으로 중앙 최대 값의 선형 너비도 증가합니다.
- 광 굽힘 또는 회절 현상의 관찰은 단일 슬릿 회절을 사용하여 이루어질 수 있습니다. 또한,이 현상으로 인해, 일관된 소스의 빛은 그 자체를 방해하여 회절 패턴이라는 화면에서 독특한 패턴을 초래합니다.
- 중심 프린지라고도하는 중앙 최대 값은 회절 패턴의 특징적인 특징입니다. 중앙 최대 값은 2 차 미니 마 및 최대로 알려진 어둡고 밝은 선으로 둘러싸여 있습니다.
결론
회절로 알려진 연구 분야는 천문학을 상당히 발전시키는 정밀 분광기의 발달에 기여했습니다. 1800 년대 초, 두 명의 유명한 과학자들이 각각 이탈리아와 독일에서 그들의 삶을 위해 싸웠습니다. 회절은 장애물의 날카로운 모서리 주변의 빛의 굽힘으로 정의됩니다. 빛이 빛의 파장에 해당하는 슬릿에서 빛이 반사되면 어둡고 밝은 반점의 패턴을 볼 수 있습니다. 이것은 단일 슬릿 회절이라고합니다.
