Дифракция на диске.

Для точки В, лежащей на линии, соединяющей источник А с центром экрана, построение Френеля дает первую зону от края экрана до линии пересечения поверхности волны с конусом, образующая которого равна b + ¹/₂l, вторую зону — до конуса с образующей b + l, и т. д. Получим, что амплитуда световых колебаний в В равна половине амплитуды, обусловленной первой открытой зоной. Если размер экрана невелик (охватывает малое количество зон), то действие первой открытой зоны практически не отличается от действия центральной зоны волнового фронта. Таким образом, освещенность в точке В (равно как и в других точках на линии АВ, достаточно удаленных от экрана) будет такой же, как и в, отсутствии экрана. Вследствие симметрии всей картины относительно прямой АВ светлая точка в В окружена кольцевыми зонами чередующихся тени и света (вне границ геометрической тени). По мере удаления от В в направлении, перпендикулярном линии АВ, кольца становятся все менее и менее резкими, пока вдали от В не получится равномерная освещенность.

Парадоксальное на первый взгляд заключение, в силу которого в самом центре геометрической тени должна находиться светлая точка, было выдвинуто Пуассоном в 1818 г. при рассмотрении мемуара Френеля в Парижской академии, в качестве доказательства несостоятельности рассуждений Френеля. Однако Араго произвел соответствующий опыт и показал, что выводы Пуассона соответствуют действительности и, следовательно, лишь подтверждают теорию Френеля. Светлое пятно в центре геометрической тени, предсказанное Пуассоном в качестве мнимого опровержения пил повой природы света, получило наименование пятна Пуассона. Для успеха опыта необходимо, чтобы край экрана хорошо совмещался с границами зоны, т. е. экран должен быть точным кругом. Удобными для этой цели являются, например, стальные шарики от шарикоподшипников. В том случае, когда края экрана имеют неровности, сравнимые с размерами первой открытой френелевой зоны, расчет и опыт показывают, что экранчик нарушит однозначные предсказания теории Френеля о наличии пятна Пуассона.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: