Какво е вълна на отклонение?

В оптиката вълната на отклонение е вид оптична вълна, която се получава, когато разпространяваща се светлинна вълна срещне препятствие или прекъсване по пътя си. Това физическо явление възниква, когато лъч светлина се натъкне на обект, който кара светлинните лъчи да се огъват или отклоняват от първоначалната си посока на разпространение. Феноменът се дължи на взаимодействието между електромагнитните вълни на светлината и свойствата на материала на обекта.

Ето как възникват вълните на отклонение:

Когато светлинна вълна падне върху обект, част от светлината се отразява, част се предава и част се абсорбира от обекта. Количеството светлина, което се отразява, предава или абсорбира, зависи от свойствата на обекта, като неговия индекс на пречупване, коефициент на поглъщане и грапавост на повърхността.

Тъй като светлинната вълна взаимодейства с обекта, нейният вълнов фронт (повърхността на постоянна фаза) се изкривява. Това изкривяване кара светлинните лъчи да се огъват или отклоняват от първоначалния си път. Степента на отклонение зависи от свойствата на обекта и дължината на вълната на светлината.

Моделът на отклоняващите вълни, произведени от обект, може да се наблюдава чрез поставяне на екран зад обекта и осветяването му с кохерентен светлинен източник, като лазер. Полученият модел на екрана ще покаже отклонените вълнови фронтове, които могат да предоставят информация за формата, размера и структурата на обекта.

Отклоняващите вълни обикновено се използват в различни оптични приложения, включително:

Изображения и микроскопия:Отклоняващите вълни се използват в системи за изображения за улавяне на детайлни изображения на обекти чрез откриване на отклонените светлинни вълни. В микроскопията отклоняващите вълни се използват за получаване на изображения с висока разделителна способност на микроскопични структури.

Метрология:Отклоняващите вълни се използват в метрологията за прецизни измервания на разстояния, премествания и повърхностни профили.

Холографски техники:Отклоняващите вълни играят решаваща роля в холографията, където се използват за създаване на триизмерни изображения на обекти чрез записване и реконструиране на отклонените вълнови фронтове.

Оптично улавяне и манипулиране:Отклоняващите вълни могат да се използват за улавяне и манипулиране на микроскопични частици, клетки и други обекти чрез контролиране на отклоняването на светлината.

Разбирането на вълните на отклонение дава ценна представа за взаимодействието на светлината с материята и дава възможност за разработване на различни оптични технологии и приложения.