Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля

Законы фотоэффекта.

Установлены три закона фотоэффекта:

1. Закон Столетова: при фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, выделяемых из катода в анод в единицу времени, пропорционально интенсивности света;

2. Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой ;

3. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т.е. минимальная частота света (зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности), ниже которой фотоэффект невозможен.

Дифракцией называют огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути. Явление дифракции объясняется с помощью принципа Гюйгенса, согласно которому: каждая точка, до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн задает положение волнового фронта в следующий момент времени. Пусть плоская волна падает нормально на отверстие в непрозрачном экране (рис.17.1). Рис. 17.1. Построив огибающую вторичных волн для некоторого момента времени, можно заметить, что фронт волны заходит в область геометрической тени, т.е. волна огибает края отверстия. Принцип Гюйгенса решает лишь задачу о направлении распространения волнового фронта, но не затрагивает вопроса об амплитуде, а, следовательно, и об интенсивности волн, распространяющихся по разным направлениям. Френель вложил в принцип Гюйгенса физический смысл, дополнив его идеей интерференции вторичных волн. Согласно принципу Гюйгенса – Френеля, световая волна, возбуждаемая каким либо источником S, может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, “излучаемых” фиктивными источниками. Такими источниками могут быть бесконечно малые элементы любой замкнутой поверхности, охватывающей источник S. Обычно в качестве такой поверхности выбирают одну из волновых поверхностей, поэтому все фиктивные источники действуют синфазно. То есть волны, распространяющиеся от источника, являются результатом интерференции всех когерентных вторичных волн. Расчет интерференции вторичных волн сложен. Рассмотрим некоторые упрощенные случаи.

Дата добавления: 2017-01-14