Difrakcija
Difrakcija predstavlja pojavu prividnog skretanja talasa sa prvobitnog pravca prostiranja (formiranje novih pravaca prostiranja) pri njegovom nailasku na ivice otvora ili na prepreku (Slika 1.). Kaže se–talas zalazi u oblast geometrijske senke (Slika 2.).
Sadržaj/Садржај |
O pojavi[uredi - уреди]
Pojava se objašnjava Hajgensovim principom. Do difrakcije dolazi kod prostiranja talasa svih vrsta elektromagnetnih (svetlost, H-zraka, radio talasa), zvučnih talsa itd. Osim toga difrakcija je potvrđena i kod fizičkih objekata na atomskom nivou, jer i čestice pokazuju talasne osobine i u ovom slučaju pojava se može objasniti principima kvantne mehanike. Iako do difrakcije dolazi kad god talas naiđe na prepreku, efekti difrakcije su najuočljiviji kada je veličina otvora (prepreke) reda veličine talasne dužine talasa. Najpovoljnija situacija za posmatranje difrakcije je kada talas nailazi na prepreku koja ima više bliskih otvora pomenutih dimenzija jer se tada na zaklonu formira difrakciono- interferenciona slika usled različitih putanja kojim se novonastali talasi prostiru.
Istorija[uredi - уреди]
Efekat difrakcije je prvi pot detaljno objašnjen od strane Frančeska Marije Grimaldija koji je pojavi dao ime polazeći od latinske reči diffringere, što znači “razbiti u komade”. Rezultati do kojih je Grimaldi došao su objavljeni posthumno 1665. Isak Njutn je takođe proučavao efekte vezane za difrakciju. Tomas Jang je izveo poznati eksperiment 1803. godine demonstrirajući interferenciju talasa na dva bliska otvora. Ovaj eksperiment mu je pomogao da dođe do zaključka da se svetlost prostire kao talas, nasuprot tvrdnjama mnogih naučnika da svetlost ima partikularnu prirodu tj. tvrdnjama da je svetlost sastavljena od čestica. Agustin Žan Frenelovi radovi o difrakciji objavljeni 1815. i 1818. godine takođe su išli u prilog ovoj tvrdnji. Ovi radovi su sadržali jednačine koje su potrebne za temeljan opis difrakcije.
Difrakcija čestica[uredi - уреди]
Po kvantnoj teoriji svaka čestica pokazuje i talasne osobine. Dakle i čestice mogu da interferiraju i difraktuju poput na primer zvučnih talasa. Zapravo, difrakcija elektrona i neutrona, koja je potvrđena eksperimentom, je bila bitna pojava za kvantnu mehaniku jer je predstavljala jak argument u njenu korist kada su mnogi sumnjali u njenu ispravnost. Talasna dužina čestica se naziva de Broljeva talasna dužina i iznosi λ=h/p gde je h Plankova konstanta a p impuls (masa*brzina čestice za čestice koje se ne kreću brzinama bliskim svetlosnoj). Za makroskopske objekte ova talasna dužina je toliko mala da se slobodno može zanemariti. Atom natrijuma koji se kreće brzinom od 3000m/s ima de Broljevu talasnu dužinu od 5 pikometara - dakle čak i atomi imaju jako male talasne dužine. Osobina čestica da imaju male talasne dužine ih čini idealnim za proučavanje kristalnih struktura materijala u čvrstom stanju i velikih molekula poput proteina.
Vidi još[uredi - уреди]
.svg.png){kind=link}