Szczelina dyfrakcyjna
Szczelina dyfrakcyjna – szczelina, która powoduje dyfrakcjęSzablon:R (ugięcie fal).
Zgodnie z zasadą Huygensa każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali, można uważać za źródło nowej fali kulistej (nazywanej falą cząstkową), a w ośrodku powstaje wypadkowa powierzchnia falowa, styczna do powierzchni wszystkich fal cząstkowychSzablon:R, które ze sobą interferująSzablon:R. Wynika z tego, że ugięcie fal zachodzi na wszystkich krawędziach obiektów znajdujących się w ośrodku, jednak aby zjawisko było łatwe do zaobserwowania, szerokość szczeliny musi być porównywalna z długością faliSzablon:R.
W przypadku pojedynczej szczeliny o zaniedbywalnie dużej długości o kształcie prostokątnym zależność intensywności promieniowania świetlnego w funkcji kąta odchylenia od płaszczyzny prostopadłej do dłuższego z wymiarów szczeliny (podanego w radianach), długości fali szerokości szczeliny oraz intensywności promienia w kierunku prostopadłym jest opisana równaniem Szablon:LinkWzórSzablon:R Szablon:Wzór
Ugięcie fal następujące na jednej szczelinie jest nazywane dyfrakcją Fraunhofera wtedy, gdy odległość od szczeliny do ekranu, na którym obserwujemy efekt, jest bardzo duża w porównaniu z szerokością szczeliny. W przypadku, w którym odległość pomiędzy szczeliną a ekranem nie jest wystarczająco duża, aby zapewnić w przybliżeniu równoległy przebieg promieni fali, mamy do czynienia z dyfrakcją FrenselaSzablon:R.
Interferencję fal uginanych na dwóch szczelinach dyfrakcyjnych obrazuje doświadczenie YoungaSzablon:R. Rolę szczeliny dyfrakcyjnej może pełnić obszar pomiędzy rysami lub prążkami holograficznymi utworzonymi na przezroczystym materiale lub lustrze metalicznym. Stosowany w optyce przyrząd, posiadający wiele równoległych rys położonych w jednakowej odległości od siebie, nazywany jest siatką dyfrakcyjnąSzablon:R.
Dla fal o bardzo małej długości fali rolę szczelin dyfrakcyjnych mogą pełnić przestrzenie pomiędzy atomami; w 1927 roku George Thomson wykazał dzięki temu falowe własności elektronów, przepuszczając promienie katodowe przez cienką folię metalowąSzablon:R, natomiast w latach 40. XX wieku fakt ten został wykorzystany przez B.K. Vainshteina i jego zespół do pionierskich prac nad zastosowaniem niskoenergetycznych elektronów do badania struktury powierzchni materiałów metodą dyfrakcji elektronówSzablon:R. Odległości w sieciach krystalicznych pozwalają na badanie tych struktur metodą rentgenografii strukturalnejSzablon:R.
W 1814 roku Joseph von Fraunhofer skonstruował spektrometr optyczny złożony z pryzmatu, szczeliny oraz teleskopuSzablon:R. Fale elektromagnetyczne po przejściu przez szczelinę w warunkach dyfrakcji Fraunhofera (tj. przy dostatecznie dużej odległości pomiędzy aperturą a ekranem) tworzą profil intensywności użyteczny w spektroskopiiSzablon:R, natomiast profil powstający w warunkach dyfrakcji Frensela (niewielka odległość apretury od ekranu) jest wykorzystywany w litografiiSzablon:R. Obecnie w znacznej części metod spektroskopowych najczęściej stosowane są siatki dyfrakcyjne, jednak w przypadku spektroskopii rentgenowskiej zastosowanie pojedynczych szczelin bywa wystarczające, a ma zalety obejmujące niższy koszt, zwiększoną wytrzymałość mechaniczną i zmniejszenie liczby komponentów wymagających kalibracji spektralnejSzablon:R. Szczeliny dyfrakcyjne zastosowano konstrukcji optycznego czujnika tensometrycznego TuckermanaSzablon:R; rozwiązania o podobnej konstrukcji stosowane są m.in. podczas pomiaru naprężeń w gorących materiałachSzablon:R. Szablon:Commonscat
Przypisy
Szablon:Clear
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „gemfame”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Crawford”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Encyklopedia”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „FizykaII”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Robinson”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „PWN”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Thompson”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Bendersky”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Vainshtein”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Clegg”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Brand”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Born”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Vladimirsky”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Baker”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Lin”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Pih”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „Liao”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.
Błąd rozszerzenia cite: Znacznik <ref> o nazwie „NUS”, zdefiniowany w <references>, nie był użyty wcześniej w treści.