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La diffrazione è
molto marcata
quando la fenditura
ha dimensioni simili
a quelle della
lunghezza d’onda λ
più è larga la
fenditura rispetto a
λ, meno si verifica
la diffrazione.
La diffrazione
Esempio: ONDE MARINE A causa della diffrazione le onde marine formano figure intricate quando incrociano un ostacolo, come un faro in mare, o attraversano un’apertura stretta, come l’ingresso di un porto. Dal latino “diffractus”: spezzare in più parti. La diffrazione è un fenomeno caratteristico delle onde e avviene quando queste incontrano un ostacolo o passano attraverso una piccola fenditura. In queste condizioni le onde manifestano un comportamento particolare: DIFFRANGONO ovvero aggirano l’ostacolo e invadono le zone d’ombra, raggiungendo quindi punti irraggiungibili se la propagazione dell’onda fosse avvenuta per raggi d’onda rettilinei. Questo fenomeno viene spiegato con il modello ondulatorio. È tipica di ogni genere di onda, come il suono, le onde sulla superficie dell'acqua o le onde elettromagnetiche come la luce o le onde radio. Inoltre costituisce un limite nella risposta di qualunque strumento ottico: essa infatti pone un limite alla risoluzione di fotocamere, videocamere, telescopi e microscopi. La diffrazione può venire intuitivamente "letta" come una richiesta di continuità da parte del fronte d'onda che subisce una discontinuità dal bordo (o dai bordi) di un ostacolo. Oltre la fenditura il fronte d'onda incidente è "tagliato" dai due bordi. La parte di fronte d'onda adiacente a ciascun bordo piega attorno al bordo stesso fornendo così una perturbazione continua.
Il fenomeno della diffrazione della luce può essere spiegato ricordando il principio di Huygens-Fresnel: “Ogni punto di un fronte d'onda si comporta a sua volta come una sorgente secondaria di onde sferiche con la stessa frequenza della primaria: la forma con cui evolve il fronte d'onda originario è data dalla sovrapposizione dei singoli fronti d'onda secondari, compatibilmente con gli eventuali ostacoli presenti”. Accade quindi che, dopo che la luce ha attraversato la fenditura, ogni punto della fenditura si comporta come se fosse a sua volta una sorgente di onde circolari e queste onde interagiscono tra loro mediante il fenomeno dell’interferenza; in generale, quando due onde interagiscono, le loro ampiezze in ogni punto si sommano, dando un’ampiezza totale minore o maggiore a seconda della differenza di fase tra le due onde. La diffrazione è in effetti l’interferenza tra le diverse parti dell’onda che avviene dopo che l’onda ha incontrato un ostacolo. La diffrazione della luce Nel caso più semplice di diffrazione, ovvero la diffrazione da una singola fenditura, dove la fessura è di dimensioni paragonabili alla lunghezza d’onda dell’onda. Se la luce proveniente da elementi simmetrici rispetto al centro della fenditura arriva al centro dello schermo posto al di là della fenditura, come indicato ad esempio dai raggi 1 e 2 , la loro luce arriva in fase e subisce interferenza
ondono i minimi della diffrazione è la seguente: alcolata considerando che, poiché nella condizione di Fraunhofer gli angoli sono molto piccoli, si può utilizzare l’ap enditura a = (mλD)/y.
RETICOLO DI DIFFRAZIONE
Il reticolo di diffrazione è, uno schermo opaco su cui sono praticate delle fenditure
molto sottili, generalmente uguali, parallele ed equidistanti. La distanza d tra due fenditure è chiamata passo reticolare.
- (^) Considerando la luce che proviene dalle fenditure A 1 e A 2 si può notare che interferiscono in modo
costruttivo sullo schermo, quindi i raggi di luce oscillano in fase perché le loro distanze dallo schermo differiscono per una lunghezza d’onda.
- (^) Inoltre i triangoli che si vengono a formare sono simili tra loro e quindi si possono fare delle
osservazioni: B 3 A 4 = 3λ il raggio che esce da A 4 con i raggi considerati prima, ed è infame con tutti gli altri raggi, con la stessa inclinazione, che escono da tutte le fenditure.
k=1,2,3,…
Può essere utilizzato per determinare la lunghezza d’ onda di una radiazione monocromatica.
Facendo incidere perpendicolarmente al piano del reticolo un fascio di raggi paralleli e osservando la luce diffratta, si avranno dei massimi di intensità luminosa nelle direzioni, che con la direzione della luce incidente formano un angolo α tale che:
d senαk= K λ
In cui K è l’ ordine dello spettro e λ la lunghezza d’ onda della radiazione che si vuole
esaminare.
Esposito Alessia IV B
