Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Метод зон Френеля. Принцип Гюйгенса-Френеля




Читайте также:
  1. A) Методы геометрических преобразований
  2. A. Методы ядерных сил.
  3. CALS-методология поддержки ЖЦ ИС
  4. E) методы (methods).
  5. G. Альтернативные методы измерения количества топлива
  6. I Укрупненные методы
  7. I. Введение. Методы обследования больного с
  8. I. Дистанционные методы лучевой терапии
  9. I. Методы социологии
  10. I. Понятие и задачи методики расследования по горячим следам.
  11. I. Понятие, предмет, метод трудового права.
  12. I. ТЕМА: «Реанимация и методы проведения».

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<1 мкм).

 

 

 
 

Метод Френеля объясняет прямолинейность распространения света в свобод­ной от препятствий однородной среде. Чтобы показать это, рассмот­рим действие сферической световой волны от точечного источника S0 в произвольной точке пространства Р.

Волновая поверх­ность Ф разбивается на зоны так, чтобы 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 = А1 - А2 + А3 - А4 + … ± Аm (1)

 
 

 


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

 

, (2)

 

где

(3)

- площадь одного сегмента.

 

Из DS0CD и DРCD:

(4)

.

 

Площадь m-й зоны Френеля:

 

(5)

 

не зависит от номера зоны m, следовательно, площади всех зон Френеля одинаковы. Вместе с тем с увеличением m возрастает угол jm между 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 Аm по сравнению с амплитудами предыдущих зон. Ам­плитуда Аk уменьшается также вследствие увеличения расстояния от зоны до точки Р с ростом j. В итоге

 

 

Оценка общего числа зон Френеля

.

 

, (6)

т.е. колебания, вызываемые в точке Р полностью открытой сферической волновой поверхностью, имеют такую же амплитуду, как если бы действовала только полови­на центральной зоны Френеля. Следовательно, свет от источника S0в точку Р распространяется 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.

 





Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 92; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.221.76.68
Генерация страницы за: 0.018 сек.