|
|
jerujem da ste i Vi jednom zastali diveći se duginim bojama koje su se
preljevale po površini CD dok ste ga držali u rukama u blizini nekog izvora
svjetlosti. Ako niste, svakako to napravite. Ali, vrlo vjerojatno ne znate
da te boje u sebi nose vrlo značajnu informaciju o mikro strukturi CD-a.
U nastavku ćemo vidjeti kako možemo iskoristiti dugine boje CD-a da dođemo do te
informacije. |
 |
Veličina izbočina i njihov poprečni razmak može se odrediti iz mikroskopske slike kao što je ona prikazana u poglavlju STRUKTURA CD-a. Međutim, poprečni razmak između izbočina u CD-u možemo odrediti na indirektan ali i vrlo jednostavan način koristeći fizikalni efekt difrakcije svjetla koji i dovodi do pojave duginih boja na površini diska. Prije nego što krenemo u razmatranje problema kako pomoću difrakcije na CD-u odrediti mikrostrukturu binarnog zapisa pogledajmo prvo: što je to difrakcija i kako do nje dolazi u CD-u? |
| Valna priroda svjetlosti se oslikava upravo na efektu difrakcije odnosno na pojavi kostruktivne i destruktivne interferencije vala raspršenog ili emitiranog iz točkastih izvora čija je međusobna udaljenost usporedljiva s valnom duljinom svjetlosti. |
 |
Na slici lijevo prikazan je uvijet kostruktivne interferencije svjetlosti raspršene na rešetki čija je međusobna udaljenost centara raspršenja d. Kad god je udaljenost dva centra raspršenja od opažača jednaka cjelobrojnom broju valnih duljina dolazi do konstruktivne interferencije (intenzitet pojedinačnih valova se zbraja). |
| Nasuprot tome, ako je udaljenost dva centra raspršenja jednaka npr. polovici valne duljine ili bilo kojem neparnom višekratniku polovice valne duljine, doći će do destruktivne interferencije (intenziteti pojedinačnih valova će se poništiti). Detalje o slučaju destruktivne interferencije možete naći u poglavlju KAKO DO ZVUKA. Iz relacije se, također, jasno vidi da će se bijela svjetlost na nekoj rešetki konstante d raspršiti na spektar boja budući da do konstruktivne interferencije za različite boje (različite valne duljine) dolazi pod različitim kutevima. Iz slike i uvjeta interferencije je vidljivo da poznavajući kut pod kojim opažač u točki P vidi difraktiranu svjetlost određene boje, možemo odrediti konstantu rešetke, odnosno udaljenost centara raspršenja. Upravo ovu činjenicu ćemo iskoristiti da bi odredili poprečnu udaljenost izbočina u CD-u. Dakle, u našem eksperimentu koristimo relaciju za konstruktivnu interferenciju. U toj relaciji poznata nam je valna duljina svjetlosti a kut po kojim vidimo kostruktivnu interferenciju treba mjerenjem odrediti. Naš cilj je odrediti konstantu rešetke, odnosno, razmak između binarnin nizova u CD-u. |
 |
Da bi mogli iskoristiti uvjet za konstruktivnu interferenciju, najprije
je potrebno postaviti CD u odnosu na izvor svjetla i oko tako da se dobiju optimalni uvjeti
za određivanje kuta pod kojim se vidi difrakcijska slika samo jedne boje. Ukoliko CD namjestimo u odnosu na izvor svjetlosti tako da vidimo refleksiju izvora svjetlosti (za ovu svrhu stolna halogena lampa bit će sasvim dobra) u centru diska, kako je prikazano na slici, raspršena svjetlost će se vidjeti samo po obodu diska. |
| Zavisno o udaljenosti diska od oka boja će se mjenjati od crvene (kada je disk najbliže oku) preko žute, zelene i plave do ljubičaste (kada je disk najudaljeniji od oka).Izmjerimo udaljenost a diska od oka. Za slučaj da vidimo ljubičati kolut po rubu diska a je približno 30 cm. Polumjer CD-a p je 6 cm. Uz pomoć malo trigonometrije dođemo do rezultata da je kut (2Q) pod kojim vidimo ljubičasti kolut po obodu diska oko 23 deg a sinQ=0.2. Budući da znamo da je valna duljina ljubičaste svjetlosti 360nm, pomoću jednadžbe rešetke za konstruktivnu interferenciju, dobivamo da je poprečni razmak izbočina d=360nm/0.2=1800nm ili 1.8um što je vrlo blizu stvarnih 1.6um |
|
 |
|
 |
|
| SADRŽAJ
| MALO POVIJESTI
| DIGITALNI SVIJET
| STRUKTURA CD-a
| SVE BOJE CD-a |
|
|
ZADNJA PROMJENA: 3. ožujak 1998 |