Thế giới vật lý và thế giới nhiếp ảnh bị ảnh hưởng bởi một hiện tượng ánh sáng gọi là nhiễu xạ ánh sáng. Có nhiều ống kính máy ảnh chuyên nghiệp được thiết kế để mang lại độ sắc nét rất tốt. Tuy nhiên, ngay cả với chất lượng rất tốt, chúng cũng không thể thoát khỏi ngọn lửa này.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết nhiễu xạ ánh sáng là gì, đặc điểm và tầm quan trọng của nó.
Nhiễu xạ ánh sáng là gì
Khi sóng ánh sáng truyền qua các lỗ nhỏ và xung quanh chướng ngại vật hoặc cạnh sắc, hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng xảy ra. Nếu một đối tượng không trong suốt và được định vị giữa nguồn sáng điểm và màn hình, thì ranh giới giữa vùng bị bóng tối và vùng được tô sáng trên màn hình sẽ không được xác định. Nó có thể được xem như một đối tượng duy nhất. Các khu vực được chiếu sáng và bóng râm một phần có nghĩa là một lượng nhỏ ánh sáng được chuyển hướng vào các khu vực bị che khuất.
Có thể nói nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng xảy ra khi các sóng tạo thành ánh sáng đi qua một lỗ hẹp. Khi điều này xảy ra, sóng ánh sáng dần dần tích tụ và không còn ánh sáng trước đó nữa. Khi nói về điểm sáng, chúng ta phải biết chùm sáng là gì. Chùm ánh sáng này không gì khác hơn là một “sợi chỉ” ánh sáng truyền trong không khí. Trong trường hợp này, khi nó đi qua một lỗ, sóng ánh sáng lan ra, giống như đèn pha của ô tô lúc nửa đêm, bởi vì lỗ là cái có chức năng như ánh sáng mới.
Sự nhiễu xạ ánh sáng được sử dụng trong máy ảnh để truyền ánh sáng qua các khẩu độ rất nhỏ. Điều này được sử dụng để chọn lượng ánh sáng chúng ta sẽ sử dụng để chụp ảnh.
Tính năng chính
Sự nhiễu xạ ánh sáng khiến ánh sáng không tập trung vào một điểm chính xác. Hiện tượng này làm cho nó phân tán, tạo thành thứ được gọi là tấm lạnh. Cái đĩa này chẳng là gì ngoài sự thể hiện méo mó của các chùm tia và sóng được chiếu trên một mặt phẳng. Trong trường hợp chụp ảnh, mặt phẳng là cảm biến của máy ảnh.
Album ánh sáng là thứ mà nhiếp ảnh tìm cách thiết lập sự cân bằng. Bạn cố gắng chụp ảnh có độ sâu trường ảnh để mọi thứ đều được lấy nét đẹp. Do hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng, màng chắn của máy ảnh có thể đóng lại để lấy nét hiệu quả hơn các vật trong ảnh. Mống mắt đóng lại tại một số điểm khi độ sắc nét thường giảm xuống. Do đó, việc hiểu cách thức hoạt động của nhiễu xạ ánh sáng là rất quan trọng nếu chúng ta muốn tối ưu hóa hình ảnh của mình. tấm hình.
Hiện tượng này cũng được sử dụng trong quảng cáo để tạo ra những hình ảnh thu hút bằng mắt thường. Thuật ngữ nhiễu xạ xuất phát từ tiếng Latin diffractus, có nghĩa là phá vỡ. Nó xảy ra chủ yếu là do dây treo có thể vượt qua các chướng ngại vật trong quá trình di chuyển của nó, do đó di chuyển khỏi hành vi của chùm tia thẳng hàng. Điều quan trọng cần lưu ý là hiệu ứng chính của nhiễu xạ ánh sáng thường nhỏ.
Khi một nguồn sáng chiếu vào hai ngón tay cách một mắt 10 cm, sự phân tâm có thể nhìn thấy bằng mắt thường, tạo ra một khoảng cách rất nhỏ giữa các ngón tay. Đó là nơi chúng ta có thể nhìn thấy một loạt các vạch tối và sáng khác. Có thể thấy rằng các đường kẻ chủ yếu là do cái gọi là sự giao thoa ánh sáng mang tính xây dựng và tiêu cực. Những tiếng ồn này được truyền qua các ngón tay để tạo ra hiệu ứng này.
Sự nhiễu xạ ánh sáng và nguyên lý Huygens
Nguyên nhân của sự xáo trộn vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Nhà khoa họcchristian huygens đã đề xuất một lời giải thích cho hiện tượng này. Lời giải thích dựa trên bức xạ điện từ và động lực học của nó khi sự chọn lọc lại độ cao rời khỏi nguồn mà nó phát ra và mở rộng khi nó lan truyền. Phần mở rộng của nó được thực hiện theo một đường thẳng, như thể nó bao phủ một bề mặt chờ ngày càng mở rộng. Toàn bộ diện tích mở rộng của ánh sáng tỉ lệ với bình phương quãng đường bức xạ đi được.
Chúng ta cho rằng năng lượng điện từ có thể lan truyền từ một nguồn điểm dưới dạng sóng phẳng. Trong trường hợp này, chúng ta áp dụng định luật bình phương nghịch đảo không chỉ cho nguồn điện mà còn cho bất kỳ điểm nào trong thanh trượt phẳng. Như vậy có thể nói sóng coi như chúng xuất phát liên tục từ mọi điểm trên mặt phẳng và truyền theo mọi phương. Nếu chúng ta giảm diện tích cho ánh sáng bắn ra. Ở bên ngoài, diện tích mà chùm tia đi qua sẽ bị giảm đi.
Nguyên lý Huygens này đã được xuất bản hơn 300 năm trước và đề xuất một cơ chế mới để hiểu được sự truyền ánh sáng như chúng ta biết ngày nay. Vào thời điểm đó, người ta tin rằng ánh sáng truyền đi dưới dạng sóng trong một chất ảo gọi là ether, và người ta cho rằng nó lấp đầy toàn bộ không gian. Mỗi hạt etheric rung động được cho là nguồn gốc của một làn sóng mới. Sóng nhiễu xạ ánh sáng hình cầu xuất phát từ một nguồn điểm và bị chặn một phần bởi một màn hình s vô hạn.
Chuyển động của sóng ánh sáng phụ thuộc vào vận tốc trong hình nón bị giới hạn bởi độ mở của màn ảnh. Khẩu độ của màn hình được gọi là bề mặt mà ánh sáng có thể thoát ra. Nguyên tắc này được sử dụng để kiểm chứng các định luật phản xạ và khúc xạ đối với sóng phẳng. Nguyên lý của Huygens có liên quan đến quang hình học và có giá trị đối với các bước sóng cực nhỏ. Mặt khác, chúng ta không thể sử dụng nó để giải thích tất cả các hiện tượng mà sóng ánh sáng tồn tại. Ví dụ, nó không thể giải thích được độ lệch sóng của các tia sáng truyền theo đường thẳng khi chúng đi qua mép của một vật thể hoặc đi qua một lỗ nhỏ.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.