Koja je optička i geometrijska putanja svjetlosti. Smetnje svetlosti. Koherencija. Optička razlika putovanja. Raspodjela intenziteta svjetlosti u interferentnom polju. Interferencija u tankim pločama. Interferometri. Fenomen difrakcije svjetlosti i uvjeti

1. Dužina optičke putanje je proizvod geometrijske dužine d putanje svjetlosnog talasa u datom mediju i apsolutnog indeksa prelamanja ovog medija n.

2. Fazna razlika dva koherentna talasa iz jednog izvora, od kojih jedan prolazi dužinu putanje u mediju sa apsolutnim indeksom prelamanja, a drugi prolazi dužinu puta u mediju sa apsolutnim indeksom prelamanja:

gdje je , , λ talasna dužina svjetlosti u vakuumu.

3. Ako su dužine optičkih putanja dva snopa jednake, onda se takve putanje nazivaju tautohrone (ne unoseći faznu razliku). U optičkim sistemima koji daju stigmatične slike izvora svjetlosti, uslov tautohronizma je zadovoljen tako što svi putevi zraka izlaze iz iste izvorne tačke i konvergiraju u tački slike koja joj odgovara.

4. Vrijednost se naziva optička razlika putanja dva snopa. Razlika hoda je povezana sa faznom razlikom:

Ako dva svjetlosna snopa imaju zajedničku početnu i krajnju tačku, tada se razlika u optičkim dužinama putanje takvih zraka naziva optička razlika puteva

Uslovi za maksimum i minimum pod interferencijom.

Ako su oscilacije vibratora A i B u fazi i imaju jednake amplitude, onda je očito da rezultirajući pomak u tački C ovisi o razlici između putanja dvaju valova.

Maksimalni uslovi:

Ako je razlika između putanja ovih valova jednaka cijelom broju valova (tj. parnom broju poluvalova)

Δd = kλ, gdje je k = 0, 1, 2, ..., tada se formira interferentni maksimum u tački superpozicije ovih valova.

Maksimalno stanje:

Amplituda rezultujuće oscilacije A = 2x 0 .

Minimalno stanje:

Ako je razlika putanja ovih valova jednaka neparnom broju poluvalova, to znači da će valovi iz vibratora A i B doći u tačku C u antifazi i poništiti jedan drugog: amplituda rezultirajuće oscilacije A = 0 .

Minimalno stanje:

Ako Δd nije jednak cijelom broju polutalasa, tada je 0< А < 2х 0 .

Fenomen difrakcije svetlosti i uslovi za njeno posmatranje.

U početku se fenomen difrakcije tumačio kao zaokruživanje prepreke valom, odnosno prodor vala u područje geometrijske sjene. Sa tačke gledišta moderna nauka definicija difrakcije kao savijanja svjetlosti oko prepreke prepoznata je kao nedovoljna (preuska) i ne sasvim adekvatna. Dakle, difrakcija je povezana sa veoma širokim spektrom pojava koje nastaju tokom širenja talasa (ako se uzme u obzir njihovo prostorno ograničenje) u nehomogenim medijima.

Difrakcija talasa se može manifestovati:

u transformaciji prostorne strukture talasa. U nekim slučajevima, takva transformacija se može smatrati "omotavanjem" prepreka valovima, u drugim slučajevima - kao proširenje ugla širenja valnih zraka ili njihovo odstupanje u određenom smjeru;

u dekompoziciji talasa prema njihovom frekvencijskom spektru;

u transformaciji polarizacije talasa;

u promeni fazne strukture talasa.

Najviše je proučavana difrakcija elektromagnetnih (posebno optičkih) i akustičnih talasa, kao i gravitaciono-kapilarnih talasa (talasi na površini tečnosti).

Jedan od važnih posebnih slučajeva difrakcije je difrakcija sfernog vala na nekim preprekama (na primjer, na cijevi sočiva). Takva difrakcija se naziva Fresnelova difrakcija.

Huygens-Fresnel princip.

Prema Huygens-Fresnel principu svjetlosni talas pobuđen izvorom S može se predstaviti kao rezultat superpozicije koherentnih sekundarnih talasa. Svaki element valne površine S(Sl.) služi kao izvor sekundarnog sfernog vala, čija je amplituda proporcionalna vrijednosti elementa dS.

Amplituda ovog sekundarnog talasa opada sa rastojanjem r od izvora sekundarnog talasa do tačke posmatranja prema zakonu 1/r. Dakle, iz svake sekcije dS talasne površine do tačke posmatranja R dolazi do elementarne vibracije:

Gdje ( ωt + α 0) je faza oscilovanja na lokaciji valne površine S, k− talasni broj, r− udaljenost od elementa površine dS do tačke P, u kojem dolazi oscilacija. Faktor a 0 određena amplitudom svjetlosne vibracije na mjestu gdje se element primjenjuje dS. Koeficijent K zavisi od ugla φ između normale na lokaciju dS i pravac do tačke R. At φ = 0 ovaj koeficijent je maksimalan, a pri φ/2 jednaka je nuli.
Rezultirajuća oscilacija u tački R je superpozicija vibracija (1) uzeta za cijelu površinu S:

Ova formula je analitički izraz Huygens-Fresnelovog principa.

Iz (4) proizilazi da rezultat sabiranja dva koherentna svjetlosna snopa zavisi i od razlike putanje i od talasne dužine svetlosnog talasa. Talasna dužina u vakuumu određena je veličinom , gdje je sa=310 8 m/s je brzina svjetlosti u vakuumu, i je frekvencija svjetlosnih vibracija. Brzina svjetlosti v u bilo kojem optički prozirnom mediju uvijek je manja od brzine svjetlosti u vakuumu i omjera
pozvao optička gustina okruženje. Ova vrijednost je numerički jednaka apsolutnom indeksu prelamanja medija.

Učestalost svjetlosnih vibracija određuje Boja svetlosni talas. Prilikom prelaska s jednog medija na drugi, boja se ne mijenja. To znači da je frekvencija svjetlosnih vibracija u svim medijima ista. Ali tada, tokom prijelaza svjetlosti, na primjer, iz vakuuma u medij s indeksom prelamanja n talasna dužina se mora promeniti
, koji se može konvertovati ovako:

,

gdje je  0 talasna dužina u vakuumu. To jest, kada svjetlost prijeđe iz vakuuma u optički gušći medij, valna dužina svjetlosti smanjuje se in n jednom. Na geometrijskoj stazi
u mediju sa optičkom gustinom n upoznaj

talasi. (5)

Vrijednost
pozvao optička dužina puta svetlost u materiji

Dužina optičke putanje
svjetlost u tvari je proizvod njene geometrijske dužine puta u ovoj sredini i optičke gustoće medija:

.

Drugim riječima (vidi relaciju (5)):

Dužina optičke putanje svetlosti u materiji numerički je jednaka dužini putanje u vakuumu, na koju stane isti broj svetlosnih talasa kao i na geometrijsku dužinu u materiji.

Jer rezultat smetnje zavisi od fazni pomak između interferirajućih svjetlosnih valova, tada je potrebno procijeniti rezultat interferencije optički putanja razlika dva snopa

,

koji sadrži isti broj talasa bez obzira na optičku gustinu medija.

2.1.3 Interferencija u tankim filmovima

Podjela svjetlosnih snopova na "polove" i pojava interferentnog uzorka moguća je i u prirodnim uslovima. Prirodni "uređaj" za podjelu svjetlosnih snopova na "polove" su, na primjer, tanki filmovi. Slika 5 prikazuje tanak prozirni film debljine , na kojoj pod uglom pada snop paralelnih svetlosnih zraka (ravni elektromagnetski talas). Snop 1 se djelimično odbija od gornje površine filma (snop 1), a djelimično prelama u film

ki pod uglom prelamanja . Prelomljeni snop se delimično odbija od donje površine i izlazi iz filma paralelno sa snopom 1 (snop 2). Ako su ovi zraci usmjereni na konvergentno sočivo L, zatim će na ekranu E (u fokalnoj ravni sočiva) interferirati. Rezultat smetnji će zavisiti od optički razlika u putanji ovih zraka od tačke "podjele"
do mjesta sastanka
. Iz slike se vidi da geometrijski razlika između putanja ovih zraka jednaka je razlici  geom . =ABC-AD.

Brzina svjetlosti u zraku je skoro jednaka brzini svjetlosti u vakuumu. Stoga se optička gustoća zraka može uzeti kao jedinica. Ako je optička gustoća filmskog materijala n, zatim dužina optičke putanje prelomljenog snopa u filmu ABCn. Osim toga, kada se snop 1 reflektira od optički gušćeg medija, faza vala se mijenja u suprotnu, odnosno pola vala se gubi (ili, obrnuto, stiče). Dakle, optičku razliku putanja ovih zraka treba napisati u obliku

veleprodaja . = ABCnAD  /  . (6)

Iz slike se vidi da ABC = 2d/ cos r, a

AD=AC grijeh i = 2dtg r grijeh i.

Ako stavimo optičku gustinu vazduha n in=1, tada poznato iz školski kursSnellov zakon daje za ovisnost indeksa loma (optičke gustine filma).


. (6a)

Zamjenjujući sve ovo u (6), nakon transformacija, dobijamo sljedeću relaciju za razliku optičkih putanja interferentnih zraka:

Jer kada se snop 1 reflektuje od filma, faza talasa se menja u suprotnu, tada se uslovi (4) za maksimum i minimum interferencije menjaju mesta:

- stanje max

- stanje min. (8)

Može se pokazati da kada prolazeći svetlost kroz tanak film, takođe nastaje interferentni obrazac. U ovom slučaju neće doći do gubitka pola talasa i uslovi (4) su zadovoljeni.

Dakle, uslovi max i min s interferencijom zraka reflektiranih od tankog filma, određene su relacijom (7) između četiri parametra -
Iz ovoga proizilazi da:

1) u “složenom” (nemonokromatskom) svjetlu, film će biti obojen bojom čija je talasna dužina zadovoljava uslov max;

2) promjena nagiba zraka ( ), možete promijeniti uslove max, čineći film tamnim ili svijetlim, a kada se film osvijetli divergentnim snopom svjetlosnih zraka, možete dobiti pruge« jednak nagib» odgovara stanju max po upadnom uglu ;

3) ako film na različitim mjestima ima različitu debljinu ( ), tada će se pokazati pruge jednake debljine, na kojoj su uslovi max po debljini ;

4) pod određenim uslovima (uslovi min kada zrake padaju okomito na film), svjetlost reflektirana od površina filma će se međusobno poništiti, i refleksije iz filma neće.

Osnovni zakoni geometrijske optike poznati su od davnina. Dakle, Platon (430 pne) je uspostavio zakon pravolinijskog širenja svjetlosti. Euklidovi traktati formulišu zakon pravolinijskog prostiranja svjetlosti i zakon jednakosti upadnih i refleksijskih uglova. Aristotel i Ptolomej proučavali su prelamanje svjetlosti. Ali tačne formulacije ovih zakoni geometrijske optike Grčki filozofi nisu mogli pronaći. geometrijska optika je granični slučaj valne optike, kada talasna dužina svetlosti teži nuli. Najjednostavniji optički fenomeni, kao što je pojava senki i dobijanje slike u optičkim instrumentima, mogu se razumeti u okviru geometrijske optike.

Formalna konstrukcija geometrijske optike zasnovana je na četiri zakona empirijski utvrđeni: zakon pravolinijskog širenja svjetlosti, zakon nezavisnosti svjetlosnih zraka, zakon refleksije, zakon prelamanja svjetlosti. Za analizu ovih zakona, H. Huygens je predložio jednostavan i vizuelna metoda, kasnije nazvan Hajgensov princip .Svaka tačka do koje dolazi svjetlosna pobuda je ,sa svoje strane, centar sekundarnih talasa;površina koja obavija ove sekundarne talase u određenom trenutku pokazuje položaj u tom trenutku prednjeg dela talasa koji se stvarno širi.

Na osnovu svoje metode, objasnio je Hajgens ravnost prostiranja svjetlosti i doneo zakoni refleksije i refrakcija .Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti svjetlost putuje pravolinijski u optički homogenom mediju.Dokaz ovog zakona je prisustvo senke sa oštrim granicama od neprozirnih objekata kada su osvetljeni malim izvorima. Pažljivi eksperimenti su, međutim, pokazali da se ovaj zakon krši ako svetlost prolazi kroz veoma male rupe, a odstupanje od pravosti širenje je veće, što su rupe manje.

Sjenu koju baca neki objekt uzrokuje pravolinijsko širenje svjetlosnih zraka u optički homogenim medijima Slika 7.1 Astronomska ilustracija pravolinijsko širenje svjetlosti a posebno, formiranje sjene i polusjene može poslužiti kao zasjenjenje nekih planeta od strane drugih, npr. pomračenje Mjeseca , kada Mesec padne u senku Zemlje (slika 7.1). Zbog međusobnog kretanja Mjeseca i Zemlje, Zemljina senka se kreće po površini Mjeseca, a pomračenje Mjeseca prolazi kroz nekoliko parcijalnih faza (slika 7.2).

Zakon nezavisnosti svetlosnih snopova efekat koji proizvodi jedan snop ne zavisi od toga da li,da li druge zrake djeluju istovremeno ili su eliminirane. Podjelom svjetlosnog toka na zasebne svjetlosne snopove (na primjer, korištenjem dijafragme), može se pokazati da je djelovanje odabranih svjetlosnih snopova nezavisno. Zakon refleksije (Slika 7.3): reflektirana zraka leži u istoj ravni kao i upadna zraka i okomita,privučeni sučelju između dva medija u tački upadaupadnog uglaα jednaka uglu refleksijeγ: α = γ

Izvesti zakon refleksije Koristimo Hajgensov princip. Pretpostavimo da je ravan talas (talasni front AB sa, pada na interfejs između dva medija (slika 7.4). Kada je talasni front AB dostiže reflektirajuću površinu u jednoj tački ALI, ova tačka će početi da zrači sekundarni talas .· Da val pređe udaljenost Ned potrebno vrijeme Δ t = BC/ υ . U isto vreme, front sekundarnog talasa će doći do tačaka hemisfere, poluprečnika ADšto je jednako: υ Δ t= sunce. Položaj fronta reflektovanog talasa u ovom trenutku, u skladu sa Hajgensovim principom, dat je ravninom DC, a pravac prostiranja ovog talasa je zrak II. Iz jednakosti trouglova ABC i ADC slijedi zakon refleksije: upadnog uglaα jednaka uglu refleksije γ . Zakon prelamanja (Snellov zakon) (Slika 7.5): upadni snop, prelomljeni snop i okomica povučena na sučelje u tački upada leže u istoj ravni;· omjer sinusa upadnog ugla i sinusa ugla prelamanja je konstantna vrijednost za dati medij.

Izvođenje zakona refrakcije. Pretpostavimo da je ravan talas (talasni front AB) koji se širi u vakuumu duž pravca I brzinom sa, pada na granicu sa sredinom, u kojoj je brzina njegovog širenja jednaka u(Slika 7.6) Neka je vrijeme potrebno talasu da pređe put Ned, jednako D t. Onda sun=s D t. U isto vrijeme, prednji dio vala pobuđen točkom ALI u okruženju sa brzinom u, dostiže tačke hemisfere, čiji poluprečnik AD = u D t. Položaj fronta prelomljenog talasa u ovom trenutku, u skladu sa Hajgensovim principom, dat je ravninom DC, i pravac njegovog širenja - snop III . Od sl. 7.6 pokazuje da , tj. .Ovo implicira Snellov zakon : Nešto drugačiju formulaciju zakona širenja svjetlosti dao je francuski matematičar i fizičar P. Fermat.

Fizička istraživanja odnose se najviše na optiku, gdje je 1662. godine uspostavio osnovni princip geometrijske optike (Fermatov princip). Analogija između Fermatovog principa i varijacionih principa mehanike odigrala je značajnu ulogu u razvoju moderne dinamike i teorije optičkih instrumenata. Fermatov princip , svjetlost putuje između dvije tačke duž putanje koja zahtijeva najmanje vremena. Pokazaćemo primjenu ovog principa na rješenje istog problema prelamanja svjetlosti. Snop iz izvora svjetlosti S nalazi u vakuumu ide do tačke AT nalazi se u nekom mediju izvan interfejsa (slika 7.7).

U svakom okruženju, najkraći put će biti direktan SA i AB. tačka A karakteriše udaljenost x od okomice ispuštene od izvora do sučelja. Odredite vrijeme potrebno za završetak puta SAB:.Da bismo pronašli minimum, nalazimo prvi izvod od τ u odnosu na X i izjednačiti ga sa nulom: odavde dolazimo do istog izraza koji je dobijen na osnovu Huygensovog principa: Fermatov princip je zadržao svoj značaj do danas i služio je kao osnova za opštu formulaciju zakona mehanike (uključujući i teorija relativnosti i kvantna mehanika).Iz Fermatovog principa proizilazi nekoliko posljedica. Reverzibilnost svetlosnih zraka : ako okrenete snop III (sl. 7.7), uzrokujući da padne na interfejs pod uglomβ, tada će se prelomljeni snop u prvom mediju širiti pod uglom α, tj. ići će u suprotnom smjeru duž grede I . Drugi primjer je fatamorgana , što često zapažaju putnici na putevima usijanim suncem. Pred njima vide oazu, ali kada stignu, svuda je pijesak. Suština je da u ovom slučaju vidimo svjetlost koja prolazi preko pijeska. Vazduh je veoma vruć iznad najskupljih, au gornjim slojevima je hladniji. Vrući vazduh, šireći se, postaje sve razrijeđeniji i brzina svjetlosti u njemu je veća nego u hladnom zraku. Dakle, svjetlost ne putuje pravolinijski, već duž putanje sa najmanje vremena, obavijajući tople slojeve zraka. Ako se svjetlost širi od medija sa visokim indeksom prelamanja (optički gušće) u medijum sa nižim indeksom prelamanja (optički manje gusto) ( > ) , na primjer, iz stakla u zrak, zatim, prema zakonu prelamanja, prelomljeni zrak se udaljava od normale a ugao prelamanja β je veći od upadnog ugla α (slika 7.8 a).

Sa povećanjem upadnog ugla, ugao prelamanja raste (slika 7.8 b, in), sve dok pod određenim upadnim uglom () ugao prelamanja ne bude jednak π / 2. Ugao se naziva granični ugao . Pri upadnim uglovima α > sva upadna svjetlost se potpuno odbija (slika 7.8 G). Kako se upadni ugao približava granici, intenzitet prelomljenog snopa opada, a reflektovani snop raste.Ako, tada intenzitet prelomljenog snopa ide na nulu, a intenzitet reflektovanog zraka jednak je intenzitetu reflektovanog snopa. incident (slika 7.8 G). · Dakle,pri upadnim uglovima u rasponu od do π/2,snop se ne lomi,i u potpunosti se odrazilo na prvu srijedu,a intenziteti reflektovanih i upadnih zraka su isti. Ovaj fenomen se zove potpuni odraz. Granični ugao se određuje iz formule: ; .Fenomen totalne refleksije koristi se u prizmama totalne refleksije (Sl. 7.9).

Indeks prelamanja stakla je n » 1,5, tako da je granični ugao za interfejs staklo-vazduh \u003d arcsin (1 / 1,5) = 42 °. Kada svjetlost padne na sučelje staklo-vazduh na α > 42° uvijek će biti potpuna refleksija. 7.9 prikazuje prizme totalne refleksije koje vam omogućavaju: a) rotiranje zraka za 90°; b) rotiranje slike; c) umotavanje zraka. Prizme totalne refleksije koriste se u optičkim uređajima (na primjer, u dvogledima, periskopima), kao i u refraktometrima, koji omogućavaju određivanje indeksa prelamanja tijela (prema zakonu prelamanja, mjerenjem određujemo relativni indeks loma dva medija, kao i apsolutni indeks indeks prelamanja jednog od medija, ako je poznat indeks loma drugog medija).

Fenomen totalne refleksije se također koristi u svjetlosni vodiči , koji su tanki, nasumično savijeni filamenti (vlakna) napravljeni od optički prozirnog materijala. Slika 1. 7.10 U dijelovima od vlakana koristi se stakleno vlakno, čije je jezgro za vođenje svjetlosti (jezgro) okruženo staklom - školjkom drugog stakla sa nižim indeksom prelamanja. Upad svjetlosti na kraj svjetlovoda pod uglovima većim od granice , prolazi na granici između jezgre i obloge totalna refleksija i širi se samo duž jezgra koje vodi svjetlo.Za stvaranje se koriste svjetlovodi telegrafski i telefonski kablovi velikog kapaciteta . Kabl se sastoji od stotina i hiljada optičkih vlakana tankih kao ljudska kosa. Preko takvog kabla, debljine obične olovke, može se istovremeno prenijeti do osamdeset hiljada telefonskih razgovora za potrebe integrisane optike.

Čak i prije nego što je utvrđena priroda svjetlosti, sljedeće zakoni geometrijske optike(nije razmatrano pitanje prirode svjetlosti).

  • 1. Zakon nezavisnosti svetlosnih zraka: efekat koji proizvodi jedan zrak ne zavisi od toga da li drugi zraci deluju istovremeno ili se eliminišu.
  • 2. Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti: svjetlost u homogenom providnom mediju širi se pravolinijski.

Rice. 21.1.

  • 3. Zakon refleksije svjetlosti: reflektirani snop leži u istoj ravni kao i upadni snop i okomita povučena na međuprostor između dva medija u tački upada; ugao refleksije /|" jednak je upadnom uglu /, (slika 21.1): i[ = i x .
  • 4. Zakon prelamanja svjetlosti (Snellov zakon, 1621): upadna zraka, prelomljena zraka i okomita

na interfejsu između dva medija, nacrtana u tački upada zraka, leže u istoj ravni; kada se svjetlost lomi na granici između dva izotropna medija s indeksima loma n x i p 2 stanje

Totalna unutrašnja refleksija- to je refleksija svjetlosnog snopa od međuprostora između dva prozirna medija u slučaju njegovog pada iz optički gušće sredine u optički manje gustu sredinu pod uglom /, > / pr, za koju je jednakost

gdje je « 21 - relativni indeks loma (slučaj l, > P 2).

Najmanji upadni ugao /pr, pri kojem se sva upadna svjetlost potpuno reflektuje u medij /, naziva se granični ugao puna refleksija.

Fenomen totalne refleksije koristi se u svjetlovodima i prizmama totalne refleksije (na primjer, u dvogledu).

Dužina optičke putanjeL između tačaka Lee V prozirni medij je udaljenost na kojoj bi se svjetlost (optičko zračenje) širila u vakuumu za isto vrijeme koje joj je potrebno da putuje od ALI prije AT u okruženju. Pošto je brzina svjetlosti u bilo kojoj sredini manja od brzine u vakuumu, onda L uvijek veći od stvarnog prijeđenog puta. U heterogenom okruženju

gdje P je indeks prelamanja medija; ds je infinitezimalni element putanje zraka.

U homogenoj sredini, gde je geometrijska dužina putanje svetlosti jednaka s, optička dužina puta će biti definisana kao

Rice. 21.2. Primjer tautohronih svjetlosnih puteva (SMNS" > SABS")

Posljednja tri zakona geometrijske optike mogu se dobiti iz Fermatov princip(oko 1660): U bilo kojem mediju, svjetlost putuje duž putanje kojoj je potrebno najmanje vremena za putovanje. U slučaju kada je ovo vrijeme isto za sve moguće putanje, pozivaju se sve svjetlosne putanje između dvije tačke tautohrono(Sl. 21.2).

Uslov tautohronizma je zadovoljen, na primjer, svim putanjama zraka koje prolaze kroz sočivo i daju sliku S" izvor svjetlosti S. Svjetlost se širi duž putanja nejednake geometrijske dužine u isto vrijeme (slika 21.2). Upravo ono što se emituje iz tačke S zraci se istovremeno i nakon što kraćeg vremena sakupljaju u tački S", omogućava vam da dobijete sliku izvora S.

optički sistemi je skup optičkih dijelova (sočiva, prizme, ravni paralelne ploče, ogledala, itd.) kombinovanih za dobivanje optičke slike ili pretvaranje svjetlosnog fluksa koji dolazi iz izvora svjetlosti.

Postoje sljedeće vrste optičkih sistema zavisno od položaja objekta i njegove slike: mikroskop (predmet se nalazi na konačnoj udaljenosti, slika je u beskonačnosti), teleskop (i predmet i njegova slika su u beskonačnosti), sočivo (predmet se nalazi u beskonačnosti) u beskonačnosti, a slika je na konačnoj udaljenosti), projekcijski sistem (predmet i njegova slika nalaze se na konačnoj udaljenosti od optičkog sistema). Optički sistemi se koriste u tehnološkoj opremi za optičku lokaciju, optičku komunikaciju itd.

Optički mikroskopi omogućavaju vam da pregledate objekte čije su dimenzije manje od minimalne rezolucije oka od 0,1 mm. Upotreba mikroskopa omogućava razlikovanje struktura s razmakom između elemenata do 0,2 μm. U zavisnosti od zadataka koji se rešavaju, mikroskopi mogu biti edukativni, istraživački, univerzalni itd. Na primjer, po pravilu, metalografska istraživanja uzoraka metala počinju metodom svjetlosne mikroskopije (slika 21.3). Na prikazanoj tipičnoj mikrografiji legure (sl. 21.3, a) vidi se da je površina folije od legure aluminijum-bakar


Rice. 21.3.a- zrnasta struktura površine folije od legure Al-0,5 at.% Cu (Shepelevich et al., 1999); b- poprečni presjek kroz debljinu folije legure Al-3,0 at.% Cu (Shepelevich et al., 1999) (glatka strana - strana folije koja je u kontaktu sa podlogom tokom očvršćavanja) drži površine manjih i veća zrna (vidi podtemu 30.1). Analiza zrnaste strukture mikropreseka poprečnog preseka debljine uzoraka pokazuje da se mikrostruktura legura aluminijum-bakar sistema menja duž debljine folija (sl. 21.3, b).

mob_info