پراش نور

وقتی جسم كدری میان یك پرده و یك چشمه نقطه‌ای نور قرار گیرد، سایه‌ای پیچیده متشكل از نواحی روشن و تاریك ایجاد می‌شود. این اثر به آسانی قابل روئیت است، اما یك چشمه نسبتا قوی ضروری است. لامپی با شدت زیاد كه از یك سوراخ كوچك می‌درخشد، این كار را به خوبی انجام می‌دهد.
اگر به نقش سایه حاصل از یك قلم ، تحت روشنایی یك چشمه نقطه‌ای نگاه كنید یك ناحیه روشن غیر معمولی در كناره خواهید دید. حتی نواری با روشنایی ضعیف در وسط این سایه تشكیل می‌شود. به سایه‌ای كه توسط دستتان در امتداد نور خورشید ایجاد می‌شود، نگاهی دقیق بیندازید. معمولا پراش مربوط به موانع شفاف مورد نظر قرار نمی‌گیرد. هر چند اگر در شب رانندگی كرده باشید، در حالیكه چند قطره باران بر روی شیشه عینكتان نشسته باشد، فریزهای روشن و تاریك را مشاهده خواهید كرد.
تاریخچه اولین مطالعه تفضیلی منتشر شده درباره انحراف نور از مسیر مستقیم توسط فرانسسیكو گریمالدی در قرن هفدهم انجام گرفت و آن را پراشه نامید. انواع پراش پراش فرانهوفر فرض كنید كه یك مانع كدر حاوی یك روزنه كوچك داریم كه امواج تخت حاصل از یك چشمه نقطه‌ای شكل خیلی دور (S) ، آن را روشن كرده است. صفحه مشاهده ، پرده‌ای است موازات با مانع كدر ، دورتر بودن صفحه مشاهده به آرامی باعث تغییر پیوسته در فریزها می‌شود. در فاصله خیلی دور از مانع نقش تصویر شده بطور قابل ملاحظه‌ای پخش خواهد شد. بطوری كه به روزنه واقعی بی‌شباهت است و یا شباهت اندكی با آن خواهد داشت.
از آنجا به بعد حركت دادن پرده تنها اندازه نقش پراش را تغییر می‌دهد ولی شكل آن را بدون تغییر می‌گذارد. این پراش را فرانهوفر یا پراش میدان- دور می‌گویند. - پراش فرنهوفر تك شكاف در این نمونه شكاف مستطیل شكل كه پهنای كوچك و طول چند سانتی متردارد، در مقابل منبع نور قرار می‌گیرد. پرتوهای نور بعد از عبور از شكاف بر روی پرده تشكیل تصویر می‌دهند، كه قسمت مركزی در مقایسه با كناره‌ها شدت بیشتری دارد.
نقش‌های پراش در اطراف این ناحیه بوضوح دیده می‌شود و ضمن اینكه شدت نور با دور شدن از ناحیه مركزی كاهش ی‌یابد، نوارهای تاریك در بین نوارهای روشن قابل روئیت است. - شكاف دوگانه در این نمونه مانع كدر كه در مقابل نور قرار می‌گیرد از دو شكاف مستطیل شكل موازی تشكیل شده است.
هر روزنه به خودی خود همان نقش پراش تك شكافی را روی پرده دید ایجاد خواهد كرد. در هر نقطه روی پرده سهم‌های مربوط به این دو شكاف روی هم می‌افتد. گرچه دامنه هر كدام از آنها اساسا باید باهم مساوی باشد، ممكن است اختلاف فاز قابل توجهی پیدا كنند. در داخل قله مركزی پراش وجود خواهد داشت. ممكن است یك بیشینه تداخل و یك كمینه پراش با یك مقدار از (زاویه انحراف از قسمت مركزی) متناظر باشند.
در چنین حالتی نوری وجود ندارد، كه در آن موقعیت دقیق در تداخل شركت كند و قله حذف شده را مرتبه گم شده می‌نامند. پراش فرنل فرض كنید یك مانع كدر حاوی روزنه كوچك كه اموج تخت حاصل از یك چشمه نقطه‌ای شكل خیلی دور (S) ، آن را روشن كرده است. در این حالت صفحه مشاهده پرده‌ای موازی با مانع است. در این شرایط یك تصویر از روزنه بر روی پرده می‌افتد، كه علی‌رغم وجود برخی فریزهای جزئی در اطراف محیط آن ، به روشنی قابل تشخیص است. بتدریج كه صفحه مشاهده از مانع دور می‌شود، تصویر روزنه گر چه هنوز به راحتی قابل تشخیص است، هرچه شكل مشخص‌تری به خود می‌گیرد، و این در حالی است كه فریزها نمایانتر می‌شوند. این پدیده مشاهده شده پراش فرنل یا میدان- نزدیك نامیده می‌شود.
اصل بابینه دو پرده پراشان را مكمل می‌گویند، هرگاه نواحی شفاف روی یك پرده با نواحی كدر پرده دیگر و بر عكس متناظر باشند. وقتی كه دو پرده مكمل روی هم بیافتند، آشكار است كه تركیب آنها كاملا كدر است.
توری پراش آرایه‌ای تكراری از عناصر پراشان ، نظیر روزنه‌ها یا موانعی كه اثر آنها ایجاد تغییرات متناوبی در فاز ، دامنه یا هر دوی آنها در یك موج خروجی است، یك توری پراش نامیده می‌شود. غالبا توریهای تخت تراشه‌ای ، یا شیارهایی تقریبا مستطیلی چنان سوار می‌شوند كه بردار انتشار فرودی تقریبا بر هر یك از وجوه شیارها عمود باشند.

منبع : سازمان آموزش و پرورش استان خراسان