Дифракција

Из Википедије, слободне енциклопедије
Слика 1.
Слика 2.

Дифракција представља појаву привидног скретања таласа са првобитног правца простирања (формирање нових праваца простирања) при његовом наиласку на ивице отвора или на препреку (Слика 1.). Каже се–талас залази у област геометријске сенке (Слика 2.).


О појави[уреди]

Појава се објашњава Хајгенсовим принципом. До дифракције долази код простирања таласа свих врста електромагнетних (светлост, Х-зрака, радио таласа), звучних талса итд. Осим тога дифракција је потврђена и код физичких објеката на атомском нивоу, јер и честице показују таласне особине и у овом случају појава се може објаснити принципима квантне механике. Иако до дифракције долази кад год талас наиђе на препреку, ефекти дифракције су најуочљивији када је величина отвора (препреке) реда величине таласне дужине таласа. Најповољнија ситуација за посматрање дифракције је када талас наилази на препреку која има више блиских отвора поменутих димензија јер се тада на заклону формира дифракционо- интерференциона слика услед различитих путања којим се новонастали таласи простиру.

Историја[уреди]

Јангов експеримент

Ефекат дифракције је први пут детаљно објашњен од стране Франческа Марије Грималдија који је појави дао име полазећи од латинске речи diffringere, што значи “разбити у комаде”. Резултати до којих је Грималди дошао су објављени постхумно 1665. Исак Њутн је такође проучавао ефекте везане за дифракцију.

Томас Јанг је извео познати експеримент 1803. године демонстрирајући интерференцију таласа на два блиска отвора. Овај експеримент му је помогао да дође до закључка да се светлост простире као талас, насупрот тврдњама многих научника да светлост има партикуларну природу тј. тврдњама да је светлост састављена од честица. Агустин Жан Френелови радови о дифракцији објављени 1815. и 1818. године такође су ишли у прилог овој тврдњи. Ови радови су садржали једначине које су потребне за темељан опис дифракције.

Дифракција честица[уреди]

По квантној теорији свака честица показује и таласне особине. Дакле и честице могу да интерферирају и дифрактују попут на пример звучних таласа. Заправо, дифракција електрона и неутрона, која је потврђена експериментом, је била битна појава за квантну механику јер је представљала јак аргумент у њену корист када су многи сумњали у њену исправност. Таласна дужина честица се назива де Брољева таласна дужина и износи λ=h/p где је h Планкова константа a p импулс (маса*брзина честице за честице које се не крећу брзинама блиским светлосној). За макроскопске објекте ова таласна дужина је толико мала да се слободно може занемарити. Атом натријума који се креће брзином од 3000м/с има де Брољеву таласну дужину од 5 пикометара - дакле чак и атоми имају јако мале таласне дужине. Особина честица да имају мале таласне дужине их чини идеалним за проучавање кристалних структура материјала у чврстом стању и великих молекула попут протеина.

Види још[уреди]

Спољашње везе[уреди]