Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Принцип Гюйгенса-Френеля




Световая волна, возбуждаемая каким-либо источником света, может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, «излуча­емых» фиктивными источниками.

Дифракционные явления присущи всем волновым процессам, но особенно отчетливо проявляются лишь в тех случаях, когда длины волн излучений сопоставимы с размерами препятствий. Так, звуко­вые волны хорошо слышны за углом дома, т.е. звуковая волна его огибает. Для наблюдения же дифракции световых волн необходимо создание специальных условий. Это обусловлено малостью длин све­товых волн (λ<1мкм).

  1. Метод зон Френеля

Метод Френеля объясняет прямолинейность распространения света в свобод­ной от препятствий однородной среде. Чтобы показать это, рассмот­рим действие сферической световой волны от точечного источника S0в произвольной точке пространстваР.

/2:lВолновая поверх­ность Ф разбивается на зоны так, чтобы расстояния от краев зоны до точки наблюдения Р отличались на

Р0Р-Р1Р-Р2Р-…= /2,l

тогда колебания в точку Рприходят в противофазе, и амплитуда результирую­ще­го колебания:

А = А1 - А2 + А3 - А4 + … ± Аm (1)

Амплитуды коле­ба­ний оценим по площадям зон Френеля. Площадь m-й зоны Френеля:

, (2)

где

(3)

- площадь одного сегмента.

DИз S0CDРCD:

(4)

.

Площадь m-й зоны Френеля:

(5)

не зависит от номера зоны m, следовательно, площади всех зон Френеля одинаковы. Вместе с тем с увеличениемmjвозрастает уголm между нормалью к поверхно­сти и направлением в точкуР,что приводит к уменьшению интен­сивности излученияm-й зоны в данном направлении, т.е. к уменьше­нию амплитудыАm по сравнению с амплитудами предыдущих зон. Ам­плитудаАkуменьшается также вследствие увеличения расстояния от зоны до точкиР.В итогеjс ростом

Оценка общего числа зон Френеля

.

, (6)

т.е. колебания, вызываемые в точке Рполностью открытой сферической волновой поверхностью, имеют такую же амплитуду, как если бы действовала только полови­на центральной зоны Френеля. Следовательно, свет от источникаS0в точкуРраспространяется в пределах очень узкого прямого канала, т.е. прямолинейно.

Оценка радиуса луча света

; ; (7)

Итак, если отверстие в непрозрачном экране оставляет открытой только одну зону Френеля, то амплитуда колебаний в точке наблюдения возрастает в 2 раза (а интенсивность в 4 раза) по сравнению с действием невозмущенной волны. Если открыть две зоны, то амплитуда колебаний обращается в нуль. Если изготовить непрозрачный экран, который оставлял бы открытыми только несколько нечетных (или только несколько четных) зон, то амплитуда колебаний резко возрастает. Например, если открыты 1, 3 и 5 зоны, то

Такие пластинки, обладающие свойством подобно собирающей линзе фокусировать свет, называются зонными пластинками.

 

vikidalka.ru - 2015-2018 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных