El món de la física i la fotografia es veu afectat per un fenomen de la llum que es coneix com a difracció de la llum . Hi ha nombrosos objectius de càmeres professionals que estan dissenyats per atorgar una nitidesa molt bona. Tot i això, encara que tingui molt bona qualitat, no poden fugir d'aquest fenomen de la llum.
En aquest article anem a explicar-te que és la difracció de la llum i quines són les seves característiques i importància.
Què és la difracció de la llum
Quan les ones de llum passa a través de petites obertures i al voltant d'obstacles o vores esmolades, es generen allò que s'anomena difracció de la llum. Si un objecte és opac i es troba entre la font puntual de llum i una pantalla, la frontera entre les regions ombrejades i il·luminades sobre la pantalla no estaran definides. Es pot veure com part de la regions ombrejades i il·luminades van assenyalant petites quantitats de llum que es desvien cap a les regions més ombrejades.
Es pot dir que la difracció de la llum és un fenomen que té lloc quan les ones que formen la llum passen per un orifici estret. Quan això passa, les ones de llum es van de formant i ja no tenen un avenç en forma de feix. Sempre que parlem d´un punt de llum hem de saber què és un feix de llum. Aquest feix de llum no és més que un corrent on la llum passa a través de l'aire. En aquest cas, quan passa a través d'un orifici, les ones de llum s'obren igual que passa amb els fars d'un cotxe a la meitat de la nit pel fet que l'orifici és el que actua com el nou emissor de llum.
La difracció de la llum s'empra en les càmeres fotogràfiques per obligar la llum a passar per un forat d'una grandària molt petit. Això serveix per poder seleccionar la quantitat de llum que utilitzarem per fer la fotografia.
característiques principals
La difracció de la llum fa que aquesta no es concentrin un punt precís. Aquest fenomen fa que es dispersi formant allò que es coneix com a disc d'Airy. Aquest disc no és res més que la representació de la deformació del feix de llum i de les ones que es van projectant sobre un pla. En el cas de la fotografia, el pla és el sensor de la càmera.
El disc d'Airy és el que busquen la fotografia per establir un equilibri. S'intenta capturar una imatge amb una profunditat de camp perquè tot pugui aparèixer ben enfocat. Gràcies al fenomen de difracció de la llum es pot tancar el diafragma de la càmera per enfocar de manera més eficient les coses en una fotografia. Arriba un punt on si tanquem el diafragma és quan es produeix una pèrdua generalitzada de la nitidesa. Per això, és important conèixer com funciona el fenomen de difracció de la llum si volem optimitzar les fotografies. Per entendre millor aquests fenòmens, també pots consultar l'article sobre els núvols iridisents i els colors als núvols iridiscents.
Aquest fenomen també es fa servir en els comercials per poder generar visualitzacions que cridin l'atenció a simple vista. El terme de difracció prové de el llatí diffractus, que significa ha fet fallida. Ocorre principalment a causa que una profunda és capaç d'envoltar un obstacle en la seva propagació allunyant-se de l'comportament dels raigs rectilinis. Cal tenir en compte que els efectes principals de la difracció de la llum són regularment petits.
El fenomen de la distracció es pot veure a simple vista tenint una font de llum imposant dos dits a una distància de deu centímetres d'ull fent un espai molt petit entre els dits. És aquí on podem veure una sèrie de línies fosques i altres de lluminoses. Les línies que es poden veure són causades principalment pel que es coneix com a interferència constructiva i destructiva de la llum . Aquestes interferències passen al voltant dels dits fins a provocar aquest efecte.
Difracció de la llum i principi de Huygens
La raó del que passa amb les interferències no és totalment òbvia. El científic Christian Huygens va oferir una explicació per a aquest fenomen. L'explicació es basa en la radiació electromagnètica i la seva dinàmica quan la reelecció a l'alt magnètica abandona la font per la qual és emesa es va expandint a mesura que viatja. La seva expansió es realitza en línia recta com si cobrís la superfície d'una espera que està en contínua expansió. Tota l'àrea d'expansió de la llum es va incrementant proporcionalment al quadrat de la distància a què viatja la radiació.
Considerem que lenergia electromagnètica es pot propagar duna font puntual en ones planes. En aquest cas, la llei del quadrat invers no només l'apliquem a la font d'energia, sinó que també s'ha d'aplicar a qualsevol punt en una fonda plana. Per això, es pot dir que les ones són considerades que són creades contínuament des de cada punt en el pla i són propagades en totes les direccions. Si reduïm la zona per on deixem sortir la llum, es reduirà la superfície per on es desplaça el feix de llum.
Aquest principi de Huygens va ser publicat fa més de 300 anys i es proposa un nou mecanisme per saber la propagació de la llum tal com la coneixem avui dia. En aquesta època es considerava què la llum viatjava com ones en una mena de matèria fictícia anomenada èter i se suposa que omplia l'espai sencer. Cada partícula d'èter que es posa a vibrar era vist com l'origen de noves ones. Les ones esfèriques pertanyents a la difracció de la llum inicials són originades en una font puntual i són parcialment obscurecidas per una pantalla infinita S.
El moviment de les ones de llum és definit per una velocitat al con limitat per l'obertura de la pantalla. L'obertura de la pantalla és coneguda com la superfície per on pot sortir la llum. Aquest principi és usat per aprovar les lleis de reflexió de refracció de les ones planes. El principi de Huygens és rellevant per a la geometria òptica i és vàlid per a longituds d'ona extremadament petits. D'altra banda, no ho podem fer servir per poder explicar tots els fenòmens que existeixen de les ones de llum. Per exemple, no serveix per a l'explicació de la desviació d'ones d'una propagació rectilínia de raigs de llum quan passen a través d'un objecte o hi va haver a través de petites obertures.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre la difracció de la llum.