هیجان با نور و لیزر
پراش (اپتیک موجی)

پراش

پراش1.jpg

پراش پیامدی از سرشت موجی نور است و در ساده ­ترین توصیف، عبارت است از هر انحرافی از اپتیک هندسی که از مسدود کردن جبهه موج نور ناشی شود. به­ عنوان مثال یک پرده کدر با روزنه مدور نمایشگر چنین محدودیتی است.  وقتی که نور در مسیر خود تا پرده ی مشاهده از یک روزنه کوچک عبور کند، ممکن است روزنه اثرات لبه پیچیده­ای از خود نشان دهد. این نوع مسدودیت نوعا در بسیاری از  ابزارهای اپتیکی وجود دارد که در آن­ها تنها از قسمتی از جبهه موج که از یک عدسی دایره­ ای می­گذرد استفاده می­شود.

پراش از آن دسته ویژگیهای نور است که تنها در صورت در نظر گرفتن خاصیت موجی نور قابل توجیه می باشند. مطمئناً بارها و بارها در زندگی روزمره با این پدیده روبرو شده و خواهید شد، هر چند ممکن است تا به حال به آن دقت نکرده باشید. وقتی که منبع نوری را از روزنه ای کوچک نگاه می کنید؛ زمانی که که از میان برگ درختان و یا توری پنجره، نور خورشید و سایر منابع نوری را تماشا می نمائید؛ هنگامی که لبه ی تیغ تیزی را در مسیر پرتوهای ساطع شده از یک منبع نوری قرار داده و به آن نگاه می کنید؛ وقتی که با باریک کردن گوشه ی چشم به منبع نور خیره می شوید  و حتی زمانی که به رنگهای زیبای روی سطح یک CD خیره میشوید و ... در واقع در حال تجربه پدیده ی پراش هستید. در گذشته این پدیده به سختی قابل ثبت و کمی کردن بود و دانشمندان بسیاری وقت خود را صرف توجیه نظری این پدیده کردند و سرانجام در خلال این تلاشها، به توصیفهائی کیفی و توجیهاتی کمی برای پدیده ی پراش نائل آمدند. با گذشت زمان قطعات مختلفی نیز بر اساس همین نظریه ها ساخته شدند که از آن جمله میتوان به  تورهای پراش، هولوگرامها و عدسیهای فرنل پلاستیکی اشاره کرد.

همان طور که گفته شد، با تابش نور به سطوح مختلف شاهد پدیده ی پراش هستیم. با این حال این پدیده و تنوع شرایطی که مهیای بروز آن می باشند تنها محدود به پدیده های دم دستی و روزمره نیست. به عنوان مثالی از این دست می توان عبور نور از دهانه ی تلسکوپ را در نظر گرفت. هر چه دهانه ی تلسکوپ بزرگتر باشد تمرکز نور بیشتر و تصویر متناظر با آن دقیقتر خواهد بود، اما در صورتی که قطر دهانه به نسبت کوچک باشد هاله ای ناشی از پراش، تصویر ستارگان را احاطه خواهد کرد، هر چند که دهانه ی تلسکوپ در قیاس با روزنه هائی که به طور روزمره از دریچه ی آنها با پدیده ی پراش مواجه ایم، بسیار بزرگ می باشد. علی رغم امکان کاهش اثر نقش پراش با بزرگتر کردن دهانه ی تلسکوپ، باید اذعان کرد که هیچ گاه نمی توان اثر این پدیده را به صفر تقلیل داد. در دوربینهای دوچشمی نیز افزایش قطر دهانه های دوربین، به شرط وجود تنظیم اپتیکی دقیق و حذف ابیراهی ها، می تواند منجر به کاهش خطای ناشی از پدیده ی پراش شده و قدرت تفکیک عدسی را افزایش دهد. به طور مشابه می توان در دوربینهای عکاسی نیز اثر پدیده ی پراش و نقشهای کناری نقطه به نقطه ی منابع نوری دخیل در شکل گیری تصویر را تقلیل داد که نتیجه ی آن افزایش قدرت تفکیک دوربین می باشد. بطور کلی میتوان گفت پراش یک واقعیت طبیعت و یکی از محدودیت‌های فیزیک است که در زندگی روزمره مرتب با آن در تماس هستیم  و هرچند کمٌی کردن آن اثر مهمی در بکارگیری ویژگی‌های هایش دارد اما کنترل آن به سادگی امکان پذیر نیست.

Top

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی