Зоны Френеля

Зоны Френеля участки, на которые можно разбить поверхность световой (или звуковой) волны для вычисления результатов дифракции света.

Пусть от светящейся точки Q распространяется сферическая волна и требуется определить характеристики волнового процесса, вызванного ею в точке Р. Разделим поверхность волны S на кольцевые зоны; для этого проведём из точки Р сферы радиусами PO, Pa = PO + ^λ/₂; Pb = Pa + ^λ/₂, Pc = Pb + ^λ/₂, (О — точка пересечения поверхности волны с линией PQ; λ — длина световой волны).

Кольцеобразные участки поверхности волны, «вырезаемые» из неё этими сферами, и называется З. Ф. Волновой процесс в точке Р можно рассматривать как результат сложения колебаний, вызываемых в этой точке каждой З. Ф. в отдельности. Амплитуда таких колебаний медленно убывает с возрастанием номера зоны (отсчитываемого от точки О), а фазы колебаний, вызываемых в Р смежными зонами, противоположны. Поэтому волны, приходящие в Р от двух смежных зон, гасят друг друга, а действие зон, следующих через одну, складывается. Если волна распространяется, не встречая препятствий, то, как показывает расчёт, её действие (сумма воздействий всех З. Ф.) эквивалентно действию половины первой зоны. Если же при помощи экрана с прозрачными концентрическими участками выделить части волны, соответствующие, например, N нечётным зонам Френеля, то действие всех выделенных зон сложится и амплитуда колебаний U _нечёт в точке Р возрастёт в 2N раз, а интенсивность света в 4 N² раз, причём освещённость в точках, окружаю­щих Р, уменьшится. То же получится при выделении только чётных зон, но фаза суммарной волны U _чёт будет иметь противоположный знак.

Дата добавления: 2014-12-16