Принцип Гюйгенса-Френеля

Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля от простых препядствий.

Дифракция света

Вопросы

Явление дифракции света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

Способ зон Френеля.

Дифракция Френеля на простых препядствиях.

Круглое отверстие.

Диск.

1. Явление дифракции света. Принцип Гюйгенса-Френеля

Дифракциейименуется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, либо в более широком смысле - хоть какое отклонение Принцип Гюйгенса-Френеля распространения волн поблизости препятствий от законов геометрической оптики. Слово дифракция происходит от латинского слова diffractus-преломленный.

Принцип Гюйгенса

Любая точка волновой поверхности является источником вторичных волн, распространяющихся вперед по всем фронтам, в том числе и в область геометрической тени препятствия.

Рис. 2. Схема к принципу

Гюйгенса-Френеля

Принцип Гюйгенса-Френеля

Световая волна, возбуждаемая любым источником Принцип Гюйгенса-Френеля света, может быть представлена как итог суперпозиции когерентных вторичных волн, «излуча­емых» фиктивными источниками.

Дифракционные явления присущи всем волновым процессам, но в особенности ясно появляются только в тех случаях, когда длины волн излучений сравнимы с размерами препятствий. Так, звуко­вые волны отлично слышны за углом дома, т.е. звуковая волна Принцип Гюйгенса-Френеля его огибает. Для наблюдения же дифракции световых волн нужно создание особых критерий. Это обосновано малостью длин све­товых волн (λ<1мкм).

2. Способ зон Френеля

Способ Френеля разъясняет прямолинейность распространения света в свобод­ной от препятствий однородной среде. Чтоб показать это, рассмот­рим действие сферической световой волны от точечного источника S0 в случайной Принцип Гюйгенса-Френеля точке места Р.

Волновая поверх­ность Ф разбивается на зоны так, чтоб расстояния от краев зоны до точки наблюдения Р отличались на l/2:

Р0Р-Р1Р-Р2Р-…= l/2,

тогда колебания в точку Р приходят в противофазе, и амплитуда результирую­ще­го колебания:

А = А Принцип Гюйгенса-Френеля1- А2 + А3 - А4 + … ±Аm(1)

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

, (2)

где

(3)

- площадь 1-го сектора.

Из DS0CD и DРCD:

(4)

.

Площадь m-й зоны Френеля:

(5)

не находится в зависимости от номера зоны m, как следует, площади всех зон Френеля схожи. Совместно с тем с повышением Принцип Гюйгенса-Френеля m растет угол jm меж нормалью к поверхно­сти и направлением в точку Р, что приводит к уменьшению интен­сивности излучения m-й зоны в данном направлении, т.е. к уменьше­нию амплитуды Аmпо сопоставлению с амплитудами прошлых зон. Ам­плитуда Аkуменьшается также вследствие роста расстояния от зоны до точки Принцип Гюйгенса-Френеля Р с ростом j. В конечном итоге

Оценка общего числа зон Френеля

.

, (6)

т.е. колебания, вызываемые в точке Р стопроцентно открытой сферической волновой поверхностью, имеют такую же амплитуду, как если б действовала только полови­на центральной зоны Френеля. Как следует, свет от источника S0в точку Р распространяется в границах Принцип Гюйгенса-Френеля очень узенького 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 увеличивается в 2 раза (а интенсивность в 4 раза) по сопоставлению с действием невозмущенной волны. Если открыть две зоны, то амплитуда колебаний обращается в Принцип Гюйгенса-Френеля нуль. Если сделать непрозрачный экран, который оставлял бы открытыми только несколько нечетных (либо только несколько четных) зон, то амплитуда колебаний резко увеличивается. К примеру, если открыты 1, 3 и 5 зоны, то

Такие пластинки, владеющие свойством подобно собирающей линзе фокусировать свет, именуются зонными пластинками.


princip-zhertvennoj-lyubvi.html
principala-cauza-a-handicapului-referat.html
principi-administrativno-territorialnogo-ustrojstva.html