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Usando las propiedades de onda de la luz. Rejilla de difracción

La naturaleza ondulatoria de la luz ha sido probada durante mucho tiempo.Para resolver problemas prácticos, a menudo usan los principios de la óptica geométrica, pero las propiedades de onda de la luz se usan ampliamente en varios campos de la ciencia y la tecnología modernas. Un ejemplo de esto es la difracción. La capacidad de una ola para sortear obstáculos que encuentra en su camino también es inherente a la luz. Este fenómeno se manifiesta cuando las ondas caen en la región de la llamada sombra geométrica. La explicación del fenómeno de difracción está dada por el principio de Huygens. Según esta explicación, cada punto que se interpone en el camino de una onda se convierte en un centro para ondas secundarias. En la envoltura de estas ondas, la posición del frente de onda se establece para cada momento posterior en el tiempo.

En el ejemplo con una onda plana que normalmente incide enUn agujero hecho en una pantalla opaca, según la teoría de Huygens, cada punto que se distingue por el agujero de la parte del frente de onda tiene la capacidad inherente de convertirse en una fuente de ondas secundarias (son esféricas en un medio isotrópico homogéneo).

Es suficiente construir la envoltura de las ondas secundarias enun punto específico en el tiempo para rastrear fácilmente el fenómeno de la curvatura de las olas alrededor del borde del hoyo. Esto se debe a que el frente de onda entra en la región de la llamada sombra geométrica.

El uso de la propiedad de difracción ha encontrado ampliaaplicación en un dispositivo llamado rejilla de difracción. En sus experimentos iniciales de difracción, James Gregory usó una pluma de ave normal. Posteriormente, fue reemplazado por un dispositivo óptico específico. Una rejilla de difracción es una combinación de un número significativo de trazos dispuestos regularmente en una superficie específica. Pueden ser hendiduras o protuberancias, dependiendo del tipo al que pertenece una rejilla de difracción particular.

Hay dos tipos de rejillas: reflexivas ytransparente Los primeros incluyen dispositivos que usan una superficie reflectante con trazos impresos. Los últimos usan superficies transparentes, aquí se pueden usar trazos y hendiduras.

El principio de funcionamiento de la rejilla de difracción.explicado directamente por las propiedades de onda de la luz. Para romper el frente de la onda de luz, se utilizan trazos de rejilla. Como resultado, se forman haces separados de la llamada luz coherente. Habiendo sufrido difracción por trazos, interfieren entre sí. Teniendo en cuenta el hecho de que las ondas de diferentes longitudes crean máximos de interferencia en ángulos completamente diferentes (determinados por la diferencia de trayectoria de los rayos interferentes), reciben luz blanca descompuesta en el espectro.

La rejilla de difracción a medida que el dispositivo encuentraaplicación en una amplia variedad de esferas de la vida humana. Se utiliza en instrumentos espectrales, y como sensores ópticos de desplazamientos angulares (lineales), y como polarizadores o como filtros infrarrojos. También pueden ser divisores de haz para interferómetros o vidrios "antideslumbrantes".

También hay una rejilla de difracción para rayos Xrayos Crearlo técnicamente resultó ser una tarea imposible. Para resolver este problema, los científicos siguieron el camino original. Para la descomposición de los rayos X, se utilizan redes cristalinas de algunos cristales.

Cómo se considera la característica principalresolución de rejilla. Representa el número total de líneas en la red, que se multiplica por el orden del máximo de la viga. Esta expresión aún puede presentarse como una afirmación de que la diferencia de frecuencias se caracteriza por la igualdad con el recíproco de la diferencia en los segmentos de tiempo del paso de los rayos más extremos, llamados rayos interferentes.

En la vida cotidiana, un claro ejemplo de una rejilla de difracciónpuede servir como un CD o registro de gramófono. Pero para la fabricación de dispositivos industriales que utilizan equipos de alta tecnología con alta precisión.

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