Światło ma naturę falową, więc musi ulegać zjawiskom typowo falowym takim jak dyfrakcja i interferencja. Poniżej wyjaśniamy te dwa pojęcia. Sprawdź z nami swoją wiedzę!
Dyfrakcja - co to jest?
Dyfrakcja (ugięcie fali) polega na zmianie kierunku rozchodzenia się fali w wyniku napotkania przez nią przeszkody, której wielkość jest porównywalna z długością fali. W przypadku fal świetlnych, których długość jest rzędu kilkuset nanometrów, zjawisko dyfrakcji zachodzi tylko wtedy, gdy przeszkody nie są większe niż kilka mikrometrów. Zjawisko dyfrakcji światła tłumaczy zasada Huygensa, która głosi, że każdy punkt ośrodka do którego dotrze fala jest źródłem nowej fali kulistej.
Interferencja - definicja
Konsekwencją dyfrakcji jest interferencja, czyli nakładania się na siebie fal spójnych. Powstające w wyniku dyfrakcji kulistej fale świetlne mają tą samą długość i amplitudę, więc spełniają wszystkie warunki, jakie muszą być spełnione by zaszło zjawisko interferencji. Jeżeli różnica faz pomiędzy ugiętymi na przeszkodzie falami jest całkowitą wielokrotnością długości fali, to fale się wzmocnią (interferencja konstruktywna), natomiast gdy ta różnica jest równa całkowitej, nieparzystej wielokrotności połowy długości fali, to fale się wygaszą (interferencja destruktywna). Obraz dyfrakcyjny światła jest zatem układem na przemian ułożonych jasnych i ciemnych prążków dyfrakcyjnych.
Zjawisko dyfrakcji ogranicza zakres stosowalności praw optyki geometrycznej, gdyż w przypadku małych przeszkód, na jakie może napotkać promień świetlny, mamy do czynienia z odstępstwem od prostoliniowego rozchodzenia się światła. Dyfrakcja ogranicza zdolność rozdzielczą przyrządów optycznych, co ogranicza ich możliwości do powiększania obrazów.