Принцип Гюйгенса-Френеля

Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической.

Характерные примеры дифракции:

- огибание светом препятствий;

- проникновение света в область геометрической тени.

Явления дифракции объясняются посредством принципа Гюйгенса-Френеля. Согласно этому принципу каждый элемент волновой поверхности служит источником вторичной сферической волны, амплитуда которой пропорциональна величине элемента

(рисунок)

Следовательно, в т. от придет колебание

,

где - коэффициент, который зависит от угла : при , а при . - начальная амплитуда.

Для объяснения дифракционной картины применяется метод зон Френеля. Согласно этому методу поверхность световой волны разбивают на кольцевые зоны так, что расстояния от краев зоны до исследуемой точки отличается на половину длины волны .

(рисунок)

Расстояние от внешнего края зоны до точки равно

.

Такой выбор зон приводит тому, что колебания, приходящие в точку от двух соседних зон находятся в противофазе.

Колебания, приходящие в точку от соседних зон, находятся в противофазе. Поэтому сложение их происходит следующим образом:

,

так как

.

Таким образом, амплитуда волны, создаваемой всей волновой поверхностью, в точке равна половине амплитуды от первой зоны Френеля.

Если перекрыть непрозрачным экраном все зоны световой волны, кроме первой, т.е.

,

амплитуда в точке будет равна

,

т.е. увеличится в два раза.

Дата добавления: 2015-04-24