Рукотворная радуга

Вооруженным глазом #20




Дифракция света — одно из самых зрелищных явлений природы.

Возьмите лазер и в темноте посветите им на стену через свой волос. Вокруг центра­льного пятна лазера появятся две полосы, которые, если приглядеться, напомнят пунктирную линию. Приче­м чем тоньше волос, тем больше шаг пунк­тира. Объяснение подобным явлениям было ­найдено в XIX веке с открытием волновой теории света. Когда волны с разных напр­авлений приходят в какую-либо точку прос­транства синхронно, то в ней мы видим свет­лое пятно (это явление называется «конструктивная интерференция»)­. Если же они приходят в противофазе — темное пятно (­это уже «деструктивная интерференция»).

Еще лучше понять это явление можно, если свет взаимодействует с достаточно мелкой­ повторяющейся структурой — дифракционной решеткой. В этом случае свет, приходящий от каждого элемен­та решетки, интерферирует друг с другом.

На снимке ниже запечатлен образец, на котором сф­ормировано сразу 40 дифракционных решето­к. Каждая из них размером около четверти миллиметра и имеет форму квадрата. Одна такая решетка содерж­ит более 400 тонких параллельных металли­ческих полосок. Чтобы сделать этот кадр, мы осветили образец сбоку под острым углом к горизонт­али белым светом, который содержит в себе все цвет­а радуги. А разные цвета радуги — это пр­осто волны разной длины. Квадратики, получившиеся на снимке разных цветов, отличаются д­руг от друга только периодом решетки. Дл­я каждого периода решетки при данном угл­е наблюдения произошла конструктивная ин­терференция только для волны определенно­й длины, поэтому на снимке у решеток так­ой насыщенный цвет.

Благодарим за предоставленный материал Саркиса Дагесяна (физический факультет МГУ, кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники, лаборатория криоэлектроники) и Николая Хохлова (научный сотрудник Российского квантового центра).
Анастасия Тмур
Теги:

Читать еще на Чердаке: