Diffraction de la lumière: lumière se tournant autour des obstacles

Le principe de la diffraction de la lumière est le suivant: lorsque la lumière rencontre un obstacle ou une petite ouverture, si la taille de l'obstacle ou de l'ouverture est comparable ou inférieure à la longueur d'onde de la lumière, la lumière s'écartera de son chemin en ligne droite d'origine et s'étendra dans différentes directions. Ceci est similaire à un groupe de fourmis marchant en ligne droite; lorsqu'ils rencontrent des espaces entre des pierres qui ont à peu près la même taille qu'elles sont, ils s'étalent à travers les espaces.

Jetons un coup d'oeil à l'expérience de diffraction à fente unique. Lorsqu'une source de lumière est placée devant une barrière avec une fente étroite, la lumière passant à travers la fente formera un motif d'alternance de franges vives et sombres sur un écran. Cependant, ce modèle est quelque peu différent des franges d'interférence. La frange centrale est la plus brillante, la luminosité des franges diminuant progressivement de chaque côté. Cela se produit parce que la lumière passant à travers la fente peut être considérée comme émanant de plusieurs nouvelles sources de lumière au niveau de la fente. Les ondes lumineuses de ces sources interfèrent les unes avec les autres, créant le motif observé sur l'écran. C'est similaire au vent qui souffle à travers les interstices d'une clôture; le vent forme des intensités variables du flux d'air de l'autre côté de la clôture, et les franges de diffraction de la lumière suivent un principe similaire.

Dans les instruments optiques, le phénomène de diffraction de la lumière affecte considérablement la résolution. Par exemple, dans les télescopes et les microscopes, les lentilles agissent comme de petites ouvertures ou des obstacles, provoquant la diffracte de la lumière lors de son passage. Cela limite le moindre détail que nous pouvons observer clairement. Si deux objets sont trop rapprochés, leurs schémas de diffraction se chevaucheront, ce qui rendra difficile leur distinction en tant qu'entités distinctes. Cela revient à voir des objets éloignés un jour de brouillard; en raison de la diffusion de la lumière et de la diffraction, les objets semblent quelque peu flous.

Il existe de nombreux autres exemples de diffraction de la lumière dans la vie quotidienne. Par exemple, lorsque nous regardons un CD, la surface a de nombreuses rainures fines. Lorsque la lumière brille dessus, la diffraction se produit et nous voyons un spectre de couleurs sur le CD. La diffraction de la lumière est comme un jeu ludique entre la lumière et les obstacles, où la lumière se plie autour des obstacles, créant des effets visuels uniques.