Рассмотрим теперь более подробно такое явление, как дифракция света. Вот, что сказано в Википедии по этому вопросу:
Дифрамкция вомлн (лат. diffractus -- буквально разломанный, переломанный, огибание препятствия волнами) -- явление, которое проявляет себя, как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн. Она представляет собой универсальное волновое явление и характеризуется одними и теми же законами при наблюдении волновых полей разной природы.
Дифракция неразрывно связана с явлением интерференции. Более того, само явление дифракции зачастую трактуют, как случай интерференции ограниченных в пространстве волн (интерференция вторичных волн). Общим свойством всех эффектов дифракции является зависимость степени её проявления от соотношения между длиной волны л и размером ширины волнового фронта d, либо непрозрачного экрана на пути его распространения, либо неоднородностей структуры самой волны.
Раз дифракция есть преломление световой волны, предлагаю рассмотреть этот вопрос именно с этой позиции, но только несколько подробнее и несколько шире. Вначале рассмотрим две фотографии Рис. 6а и Рис. 6б. На фото Рис. 6а запечатлён уличный фонарь, сфотографированный через окно. На фото Рис. 6б запечатлён этот же фонарь, но сфотографированный через окно и москитную сетку. Не трудно заметить, что на Рис.6б у фонаря добавились четыре световых луча. Этот эффект как раз и связан с преломлением света. Хочу отметить, что ни каких эффектов, связанных с разложением белого света на спектр на этом снимке, не наблюдается. На Рис.7 я изобразил, как распространяются лучи света от фонаря до глаза наблюдателя.
Рис. 7
Возникает закономерный вопрос, а с чем связано преломление световой волны в ячейках сетки? В рамках эфирной теории у меня есть вполне объективный ответ на этот вопрос.
Рис. 8
При обычном взгляде на сетку, т. е. в реальном масштабе, ни каких объективных причин для преломления световой волны не видно. Если посмотреть на ячейку сетки в масштабе, приближенным к размерам частиц эфира, то картина будет приблизительно такой, как изображено на Рис.8. При реальном масштабе сетка выглядит весьма тонкой, но в сравнении с размерами частиц эфира одна ячейка сетки выглядит уже, как целый тоннель. Поскольку частицы эфира в пространстве ячейки с нескольких сторон защищены от воздействия хаотически движущихся других, соседних частиц эфира элементами сетки, частицы эфира в этом месте уплотнены. В ячейке сетки образуется своеобразная газовая линза, где «газ», это уплотнённый эфир. Безусловно, границы уплотнённой области не чётко очерченные, а размытые. В глубине ячейки плотность эфира наибольшая, ближе к внешним краям ячейки плотность эфира выравнивается до плотности эфира в свободном пространстве, удалённого от более плотных тел. Форма уплотнённой области имеет форму уменьшающей вогнутой линзы. Параллельные лучи света, проходящие через эту «газовую линзу», преломляются, как на веществе с большей оптической плотностью и рассеваются, выходя с другой стороны ячейки сетки. Именно эти рассеянные лучи и видны наблюдателю, как добавившиеся лучики у фонаря. Угол рассеяния не очень велик, поэтому длина добавившихся лучиков не велика. Толщина лучиков убывает по мере удаления от видимого изображения фонаря, так как яркость лучей, преломившихся сильнее меньше. Здесь срабатывает тот же самый эффект, как и в диаграмме направленности антенны. На степень рассеяния оказывает влияние размер ячейки сетки. Чем меньше её размер, тем больше угол рассеяния света. Связано это с тем, что с уменьшением размеров ячейки, увеличивается крутизна границы уплотнённой области и уменьшается фокусное расстояние «газовой линзы». Эта информация нам ещё пригодиться при рассмотрении дифракционной решётки. Ещё раз отмечу, что свет добавившихся лучиков такой же, как и свет фонаря (белый). Ни каких проявлений разложения света по спектру не наблюдается. Это связано с тем, что размеры ячеек значительно больше длин волн видимого света.
Рассмотрим теперь другой опыт. В нём размеры элементов, на которых будет рассеиваться свет, будут значительно ближе к длине волны видимого света. В результате этого уже будут наблюдаться явления разложения рассеянного света в спектр. На Рис.9а и Рис.9б мы снова видим фотографии одного и того же фонаря, только на Рис.9б фонарь сфотографирован, через запотевшее окно. Капельки водяного пара образовали структуру с более мелкими элементами, чем москитная сетка и на фотографии уже заметны цветные вкрапления в свете фонаря, хотя ещё и слабозаметные.
Почему же сходные на первый взгляд опыты имеют несколько отличные результаты? Все рассуждения по поводу уплотнения эфира в ячейках сетки и ячейках между капельками воды, как причины рассеивания света сохраняют свою силу. Что же тогда вызвало разложения света в спектр во втором случае? Я делаю следующий вывод по этому поводу. Во втором опыте к эффекту рассеивания света добавился эффект интерференции света. Что бы эффект интерференции проявился в полной мере, необходимо наличие большого количества вторичных источников волны. Чем больше этих вторичных источников волны, тем больше вероятность, что на каком-либо направлении от области вторичных источников света сложатся условия, когда фазы волн от большого числа (!!!) вторичных источников для одной из длин волн (!!!) станут совпадать и дадут усиление интенсивности света именно для волн этой длинны.
В первом опыте количество вторичных источников волн (ячеек москитной сетки) было небольшим, а из-за больших размеров этих ячеек, рассеяние света имело небольшой угол. При таких условиях не могла сложиться интерференционная картина. Не было условий, что бы для большинства ячеек сетки фазы вторичных волн сложились бы вдоль направления, попадающего в угол рассеивания света. Совпадение фазы вторичных волн для небольшого количества ячеек вдоль какого-то направления и попадание этого направления в угол рассеивания оказывается недостаточно для заметного усиления яркости света для волн какой-то одной длины. С другой стороны, если имеется направление, вдоль которого фазы от большого количества вторичных источников света совпадут и усилятся для какой-то из длин волн, то это направление выпало бы за угол рассеяния света, при имеющихся размерах ячеек сетки.
Во втором опыте количество источников вторичного излучения увеличилось, и угол рассеивания света так же увеличился. При этом начали складываться условия для проявления интерференционной картины. В наилучшей степени проявление дифракции можно наблюдать на дифракционной решётке. В этом случае наблюдается сильное преломление света на какой-то пропускающей или отражающей свет структуре (дифракционной решётке) и количество вторичных источников света (определяется количеством штрихов решётки) достаточно большое.
Я провёл некоторые опыты на такой дифракционной решётке и наблюдал при этом интересные эффекты. Хочу поделиться результатами своих опытов. Установка, на которой я делал свои опыты, изображена на Рис.10.
Рис. 10
В качестве источника света я использовал светодиодный фонарь, излучающий белый свет. В качестве дифракционной решётки, записанный лазерный диск. Экран - обычная белая бумага с нарисованной шкалой. На Рис. 11а, Рис. 11б, Рис. 11в изображены фотоснимки полного спектра, спектра света, прошедшего через сине-зелёный световой фильтр, и спектра света, прошедшего через красный фильтр.
На Рис. 11б и Рис. 11в видно, что спектры синего, зелёного и красного спектра частично перекрывают одни и те же области. Это натолкнуло меня на мысль, что на самом деле спектральная картина формируется не совсем так, как сейчас общепринято.
Рис. 12
Каждая узкая область спектра формируется не светом с определённой длиной волны, а наложением волн нескольких групп вторичных излучателей с близкими значениями длин волн. Суть явления я изобразил на Рис.12.
Во-первых, не для всех вторичных источников света с одной длинной волны найдётся одна единственная точка на экране, где совпадут фазы волн этих источников. Для какой-то части вторичных источников, это будет точка 1, а для какой-то части источников близкорасположенная точка 2.
Во-вторых, в точке 1 совпадут фазы части вторичных источников для длин волны (л зелёные луче на рисунке) и для части вторичных источников для длин волны (л - Д л красные лучи на рисунке). Эти длины волн очень близки по значению, но всё же имеют не одну длину. Однако на экране они попадают в одну и ту же точку, увеличивая яркость данной области спектра. Из этого я делаю вывод, что линейчатые спектры излучения и поглощения некоторых веществ на самом деле отражают не излучение одной частоты или длины волны, а узкого спектра излучений с близкими по значению длинами волн.
Два этих утверждения подтверждает ещё и тот факт, что с увеличением числа штрихов на дифракционной решётке наблюдаемый спектр становиться шире, т. е. появление дополнительных источников вторичного излучения создаёт дополнительные точки, в которых суммируется излучение с совпадающими длинами волн. Хотя по составу представленных частот или длин волн спектр остаётся неизменным при замене дифракционной решётки на другую решётку, с большим числом штрихов.
Что бы проверить в любой точке картины спектра наличие излучения с другими длинами волн, отличными от того, которое даёт окраску экрана, соответствующего длине волны цвета в данной области спектра, я провёл ещё ряд опытов. Для этого я расположил в зоне прохождения лучей от вторичных источников света до экрана тонкий стержень. Вокруг этого стержня, как я уже говорил ранее, имеется небольшая зона уплотненного эфира. На этой зоне, лучи света, идущие от вторичных источников, претерпевают дополнительное преломление и несколько меняют картину наблюдаемого на экране спектра. Фотография такого спектра представлена на Рис.13а и Рис.13б. На фотографиях видно, что вблизи тонкого стержня появляется дополнительное разложение в спектр света от вторичных источников с обеих сторон стержня, и видны цвета спектра не характерные для этой зоны общего спектра. Этот опыт подтверждает, что в любой области спектра, в пределах угла рассеивания света есть излучение всего диапазона длин волн.
Лишь благодаря интерференции возможно наблюдение спектра излучения «белого света». Влияния длины волны излучения на величину отклонения после дифракционной решётки этой волны не наблюдается. Этот важный вывод нам ещё понадобиться при рассмотрении разложения «белого света» в спектр на призме (опыт И. Ньютона) и рассмотрении такого явления как дисперсия.
Вот выдержки из Википедии по вопросу дисперсии:
Диспемрсия свемта (разложение света) -- это явление, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты). Экспериментально открыта Ньютоном около 1672 года, хотя теоретически достаточно хорошо объяснена значительно позднее.
Один из самых наглядных примеров дисперсии -- разложение белого света при прохождении его через призму(опыт Ньютона). Сущностью явления дисперсии является различие фазовых скоростей распространения лучей света c различной длиной волны в прозрачном веществе -- оптической среде (тогда как в вакууме скорость света всегда одинакова, независимо от длины волны и, следовательно, цвета). Обычно, чем больше частота световой волны, тем больше показатель преломления среды для неё и тем меньше фазовая скорость волны в среде:
*у света красного цвета фазовая скорость распространения в среде максимальна, а степень преломления -- минимальна,
*у света фиолетового цвета фазовая скорость распространения в среде минимальна, а степень преломления -- максимальна.
На Рис. 14 условно показано разложение «белого света» в спектр на призме (опыт Ньютона).
Рис. 14
Представленные формулировки, на мой взгляд, не соответствуют истине. Я утверждаю, что разложение «белого света» в спектр на призме практически ничем не отличается от его разложения в спектр на дифракционной решётке. Никакой зависимости степени преломления световой волны на призме от значения длины волны нет. И световая волна красного цвета, и световая волна синего цвета преломляются на границе сред совершенно одинаково. Оптический коэффициент преломления у вещества одинаков, для любой длинны волны. Самое очевидное подтверждение этому, это наблюдение тени от плавающего предмета на дне прозрачного водоёма. На Рис.15 представлена картина такого опыта на основе существующей сейчас в общепризнанной физике формулировки.
Рис. 15
С учётом нынешнего определения дисперсии на дне водоёма должна наблюдаться тень от плавающего предмета с цветными полутенями по бокам. Там, где лучи света не встречают препятствия на поверхности, цветных полутеней нет, так как красный луч накладывается на синий от соседней области. А вот на границе тени от предмета появляются красная и синяя полутень. И эта картина в полной мере соответствует определению дисперсии. Разумеется, в реальной жизни никто такой картины не видел, поскольку преломление света не зависит от длины волны.
Что бы окончательно убедиться в своей правоте я провёл ещё один опыт дома в ванной. На Рис.16 и Рис.17 представлены фотографии этого опыта.
Рис. 16
Луч белого света, от светодиодного фонарика, падает на полоску картона. В картоне вырезано прямоугольное окно и в него вставлены впритык друг к другу два светофильтра, красный и синий. Далее световой луч падает на поверхность воды и преломляется на границе воздуха и воды. На дне ванны можно наблюдать красное и синее световое пятно от луча, прошедшего через окошко в картоне. Если бы луч синего цвета преломлялся больше, чем луч красного цвета, то цветные прямоугольники были бы сдвинуты друг относительно друга на некоторое расстояние. Как видно из фотографии такого не происходит. Вывод из этого опыта я уже озвучил ранее.
Рис. 17
Вот ещё одна выдержка из Википедии, из раздела о дисперсии:
Белый свет разлагается в спектр и в результате прохождения через дифракционную решётку или отражения от неё (это не связано с явлением дисперсии, а объясняется природой дифракции). Дифракционный и призматический спектры несколько отличаются: призматический спектр сжат в красной части и растянут в фиолетовой и располагается в порядке убывания длины волны: от красного к фиолетовому; нормальный (дифракционный) спектр -- равномерный во всех областях и располагается в порядке возрастания длин волн: от фиолетового к красному.
Это определение тоже неверное. Я могу обосновать все перечисленные здесь отличия в разложении света в спектр на дифракционной решётке и на призме. В обоих случаях разложение в спектр объясняется дифракцией и интерференцией. Отличие в порядке чередования цветов в спектре на дифракционной решётке и на призме связано с путём прохождения света. Всё пояснят Рис.18 и Рис.19. Белый свет падает на призму в точке 0. На границе сред, воздуха и стекла, свет рассеивается. И красные лучи, и синие лучи проходят и точку 1, и точку 2, где ещё раз преломляются при переходе из стекла в воздух. Угол 1-0-2 есть угол рассеивания белого света в стекле призмы. Окончательный угол рассеивания для белого света 3-1-2-4. В каждой точке этого угла рассеивания присутствуют волны всех длин волн, входящих в структуру белого света.
Рис. 18
Почему же в этом случае лучи красной длины волны сходятся в одной фазе раньше, чем лучи синей длины волны? Дело в том, что путь света между точками 0-1 короче, чем путь света между точками 0-2. Поэтому в точке 1 луч света и красной длины волны, и синей длины волны переходят в воздух чуть раньше, чем в точке 2. Исходя из того, что длинна волны красного цвета больше длины волны синего цвета приблизительно в два раза (~800нм и ~400нм, соответственно), складываются условия, когда красный луч из точки 2 догоняет по фазе луч из точки 1 того же гребня волны красного цвета, что и было в точке 0, до их рассеяния. Синий луч должен бы сделать это раньше красного, но такая точка находиться выше точки 3 по Рис.18, и эта точка лежит за минимальным углом рассеивания света. С попаданием в угол рассеяния синие лучи смогут совпасть по фазе только, когда гребень луча из точки 1 догонит следующий гребень из точки 2, в пересчёте от точки первичного их рассеяния в точке 0. Таким образом и получается, что в спектре от призмы лучи красного цвета проявляются на меньшем угле отклонения, чем синие лучи.