Difraktsioon ja interferents ning nende rakendusalad (0)

Difraktsioon ja interferents ning nende rakendusalad

Difraktsioon ja interferents on iseloomustavad mõlemad lainete liikumist, kuid teevad seda erinevalt. Difraktsiooniks nimetatakse lainete kandumist teele jäävate tõkete taha. Interferentsiks aga nimetatakse lainete liitumist , mille tulemusena mõnes kohas lained muutuvad suuremaks ( amplituud saab suuremaks kui ühe liituva laine amplituud), teises kohas väiksemaks (amplituud väheneb). Kõige lihtsam on mõlema nähtuse puhul näiteid tuua seonduvalt veega. Kui difraktsiooni puhul jõuavad veelained vees oleva kivi taha ja kanduvad avade läbimisel varju piirkonda, siis interferentsi võib vaadelda näiteks visatates tiiki samaaegselt kaks kivi: kohtudes muutuvad tekkivad lained mõnes kohas suuremaks, teises kohas väiksemaks.
Praktikas kasutatakse valguse difraktsiooni nähtust difraktsioonivõredes. Difraktsioonivõre on paljudest paralleelsetest piludest koosnev seade, milles toimub valguse või muu kiirguse difraktsioon. Looduses võib-olla selleks võreks udu ja pilved . Üks difraktsiooni hästi iseloomustav näide on seotud samuti valgusega ; näiteks CD või DVD tihedalt pakitud rajad käituvad kui difraktsioonivõre, mis moodustab tuttava vikerkaaremustri, mida kindlasti igaüks meist plaadil märganud on. Seda teadmist kasutades saab välja töötada võre, mille struktuur vastab oodatule; nagu näiteks krediitkaartidel asuvad hologrammid. Difraktsioon atmosfääris tekib väikeste osakeste tõttu, mis saavad tekitada nähtava ereda ringi ümber valgusallika nagu näiteks Päikese või Kuu. Kõik need nähtused on põhjustatud valguse lainelistest omadustest. Rääkides veeslainetest võiks näiteks tuua kuidas sadamakai varju või suure kivilahmaka taha lained ei levi. Väiksemate kivide taga lained koonduvad veidi, veel väiksemate taga aga koonduvad juba tugevasti. Tõkked peavad olema samas suurusjärgus võngete lainepikkusega, et difraktsioon saaks tekkida. Veel kasutatakse difraktsiooni röntgenkiirguse korral ning ka pinnauuringutes erinevate pinnastruktuuride analüüsiks.
Interferetsi abil on aga materjalidele võimalik sadestada õhukene kile, mis võimendab või vähendab peegeldusi. Selleks kaetakse optilise klaasi pind õhukese kelmekihiga, mille murdumisnäitaja on klaasi omast väiksem. Kelme paksus valitakse nii, et tema pindadelt peegeldunud lained oleks vastandfaasis. Peegeldust võimendades saab valmistada peegleid ning optilisi filtreid, mis osasid lainepikkusi lasevad läbi, aga teisi peegeldavad. Valge valguse värvilist interferentsipilti saab kasutada valmistamaks rahatähtede turvaelementide, mille värvus sõltub vaatlemisnurgast. Prilliklaasidele kantakse peegeldumisvastane pinnakate (AR kate), et prillide kasutamisel jõuaks silma sama hele valgus.
Kokkuvõtteks võib öelda, et meie igapäevases elus kohtame enda ümber mõlemat nähtust väga tihti, seda tõenäoliselt ise väga mitte märgateski. Sellegi poolest on nende kahe nähtuse abil arendatud rakendused meile nii vajalikud kui ka tavapärased, et ilma nendeta ei kujutaks me ilmselt täna oma argielu enam ettegi.
Helena Lettens
11E2