Что такое дифракция френеля

Что такое дифракция френеля

Определить понятие зоны Френеля можно для дифракции на отверстии любой формы и даже вообще без отверстия, но практически полезно рассмотрение зон Френеля только при дифракции на круглом отверстии, причем в случае, когда источник света и точка наблюдения находятся на прямой, перпендикулярной к плоскости экрана с отверстием и проходящей через центр отверстия.

Если оба расстояния и гораздо больше диаметра отверстия, а обычно рассматривают именно такой случай, то из геометрических соображений (рис. 36) можно получить

Картина построения на комплексной плоскости совершенно аналогична картине для дифракции Фраунгофера на одной щели.

Рассмотрим теперь, как изменяется картина сложения комплексных амплитуд при изменении радиуса отверстия и сохранении остальных параметров задачи.

Если отверстие открывает две зоны Френеля, то картина сложения амплитуд будет иметь вид окружности. В этом случае суммарная амплитуда света в точке равна нулю (нулевая длина хорды).

Если открыто три зоны Френеля, то картина представляет собой полторы окружности, и так далее.

Для четного числа зон Френеля амплитуда в точке наблюдения равна нулю. Для нечетного числа амплитуда одинаковая, максимальная и равна длине диаметра окружности на комплексной плоскости сложения амплитуд.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляИногда в условии задачи говорится, что открыто какое-либо дробное число зон Френеля. При этом под половиной зоны Френеля понимают четверть окружности картины сложения амплитуд, что соответствует половине площади, а не радиуса, первой зоны Френеля. Аналогично для любого другого дробного числа зон Френеля. Для половины зоны Френеля, как видно из рис. 38, амплитуда поля в корень из двух раз меньше, чем для одной зоны Френеля.

Иногда в задачах говорится, что какое-то (дробное) число зон закрыто, затем сколько-то зон открыто и остальные закрыты. Тогда суммарную амплитуду поля можно найти, как векторную разность амплитуд двух задач.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляЕсли открыты все зоны Френеля (нет препятствия на пути световой волны), то картина сложения амплитуд будет выглядеть как спираль, что очень грубо изображено на рис. 39. Спираль получается, потому что при большом числе открытых зон следует учитывать зависимость амплитуды света излученного вторичным источником от расстояния до точки наблюдения и от направления излучения вторичного источника. В результате, свет от зон с большим номером будет иметь малую амплитуду.

Центр спирали находится в середине окружности из первых двух зон, поэтому амплитуда поля при всех открытых зонах вдвое меньше, чем амплитуда поля при открытой одной первой зоне, а интенсивности различаются в четыре раза. Интенсивность света при открытой первой зоне Френеля в четыре раза больше интенсивности света перед экраном с отверстием.

Дифракция Фраунгофера.

Дифракция Френеля.

Сравнение линзы и зонной пластинки.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляЕсли закрыть все четные, или все нечетные, зоны Френеля, то в точке наблюдения будет свет с большой амплитудой. Действительно, каждая зона дает пол окружности на плоскости сложения комплексных амплитуд. Если оставить открытыми только нечетные зоны, то от общей спирали сложения амплитуд (рис. 39) останутся только половинки окружностей (рис. 40), дающие вклад «снизу вверх» в суммарную амплитуду поля.

Препятствие на пути световой волны, в котором открыты только четные или только нечетные зоны Френеля, называется зонной пластинкой. Интенсивность света в точке наблюдения за зонной пластинкой многократно превышает интенсивность света, падающего на зонную пластинку. Причина этого в том, что свет от каждой открытой зоны Френеля приходит в точку наблюдения в одной и той же фазе. Ситуация похожа на фокусировку света линзой.

Линза в отличии от зонной пластинки никакие зоны Френеля не закрывает, она сдвигает по фазе на свет от тех зон, которые закрывает зонная пластинка. За счет этого амплитуда света удваивается. Кроме того линза устраняет взаимные фазовые сдвиги световых волн, проходящих внутри одной зоны Френеля. Она разворачивает пол окружности на комплексной плоскости для каждой зоны Френеля в отрезок прямой линии. За счет этого амплитуда возрастает еще в раз. В результате всю спираль сложения комплексных амплитуд на комплексной плоскости линза разворачивает в прямую линию.

Как линза выравнивает фазы дифрагированных волн? Линза выравнивает оптическую длину пути различных лучей, от источника до изображения. Это, в свою очередь, возможно потому, что оптическая длина пути в стекле в раз больше геометрической длины.

Получение изображения точечного источника с помощью линзы можно рассматривать или по правилам геометрической оптики, или как результат дифракции и интерференции волн, проходящих через различные участки линзы. В последнем случае большая интенсивность света в точке изображения получается, как результат интерференции волн, прошедших через разные участки линзы и пришедших в точку изображения в одинаковой фазе. В другие точки за линзой свет приходит через различные участки линзы в различных фазах, поэтому интенсивность света в других точках намного меньше, чем в точке изображения.

Дифракционный предел разрешения.

Более строгая теория для некогерентного освещения объекта дает выражение

Величину называют числовой апертурой.

Явление дифракции также ограничивает спектральное разрешение спектрометра. Вспомните нормальную ширину щели.

VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В заключении сделаем несколько замечаний о полезности применения соображений размерности.

Многие соотношения в оптике, как и вообще в физике, могут быть получены путем построения простейшей зависимости требуемых величин с учетом необходимой размерности результата.

Подробнее смотрите литературу [2, 3].

VIII. ЛИТЕРАТУРА.

2. Бутиков Е.И. Оптика: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Н.И. Калитеевского.- М.: Высш. шк., 1986. 512с.

3. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. 720с.

Источник

Что такое дифракция френеля

Часто волна встречает на своем пути небольшие (по сравнению с ее длиной) препятствия. Соотношение между длиной волны и размером препятствий определяет в основном поведение волны.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Волны способны огибать края препятствий. Когда размеры препятствий малы, волны, огибая края препятствий, смыкаются за ними. Так, морские волны свободно огибают выступающий из воды камень, если его размеры меньше длины волны или сравнимы с ней. За камнем волны распространяются так, как если бы его не было совсем (маленькие камни на рис. 127). Точно так же волна от брошенного в пруд камня огибает торчащий из воды прутик. Только за препятствием большого по сравнению с длиной волны размера (большой камень на рис. 127) образуется «тень»: волны за него не проникают.

Способностью огибать препятствия обладают и звуковые волны. Вы можете слышать сигнал машины за углом дома, когда самой машины не видно. В лесу деревья заслоняют ваших товарищей. Чтобы их не потерять, вы начинаете кричать. Звуковые волны в отличие от света свободно огибают стволы деревьев и доносят ваш голос до товарищей. Отклонение от прямолинейного распространения волн, огибание волнами препятствий, называется дифракцией. Дифракция присуща любому волновому процессу в той же мере, как и интерференция. При дифракции происходит искривление волновых поверхностей у краев препятствий.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Дифракция волн проявляется особенно отчетливо в случаях, когда размеры препятствий меньше длины волны или сравнимы с ней.

ДИФРАКЦИЯ СВЕТА

Если свет представляет собой волновой процесс, то, кроме интерференции, должна наблюдаться и дифракция света. Ведь дифракция — огибание волнами препятствий — присуща любому волновому движению. Но наблюдать дифракцию света нелегко. Дело в том, что волны заметным образом огибают препятствия, размеры которых сравнимы с длиной волны, а длина световой волны очень мала.

Пропуская тонкий пучок света через маленькое отверстие, можно наблюдать нарушение закона прямолинейного распространения света. Светлое пятно против отверстия будет большего размера, чем это следует ожидать при прямолинейном распространении света.

Опыт Юнга. В 1802 г. Юнг, открывший интерференцию света, поставил классический опыт по дифракции (рис. 203). В непрозрачной ширме он проколол булавкой два маленьких отверстия В и С на небольшом расстоянии друг от друга.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Эти отверстия освещались узким световым пучком, прошедшим в свою очередь через малое отверстие А в другой ширме. Именно эта деталь, до которой очень трудно было додуматься в то время, решила успех опыта. Интерферируют только когерентные волны. Возникшая в соответствии с принципом Гюйгенса сферическая волна от отверстия А возбуждала в отверстиях В и С когерентные колебания. Вследствие дифракции из отверстий В и С выходили два световых конуса, которые частично перекрывались. В результате интерференции световых волн на экране появлялись чередующиеся светлые и темные полосы. Закрывая одно из отверстий, Юнг обнаруживал, что интерференционные полосы исчезали. Именно с помощью этого опыта впервые Юнгом были измерены длины волн, соответствующие световым лучам разного цвета, причем весьма точно.

Теория Френеля. Исследование дифракции получило свое завершение в работах Френеля. Френель не только более детально исследовал различные случаи дифракции на опыте, но и построил количественную теорию дифракции, позволяющую в принципе рассчитать дифракционную картину, возникающую при огибании светом любых препятствий. Им же было впервые объяснено прямолинейное распространение света в однородной среде на основе волновой теории.

Этих успехов Френель добился, объединив принцип Гюйгенса с идеей интерференции вторичных волн. Об этом кратко уже упоминалось в четвертой главе.

Для того чтобы вычислить амплитуду световой волны в любой точке пространства, надо мысленно окружить источник света замкнутой поверхностью. Интерференция волн от вторичных источников, расположенных на этой поверхности, определяет амплитуду в рассматриваемой точке пространства.

Такого рода расчеты позволили понять, каким образом свет от точечного источника S, испускающего сферические волны, достигает произвольной точки пространства В (рис. 204).

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Если рассмотреть вторичные источники на сферической волновой поверхности радиусе R. то результат интерференции вторичных волн от этих источников в точке В оказывается таким, как если бы лишь вторичные источники на малом сферическом сегменте ab посылали свет в точку В. Вторичные волны, испущенные источниками, расположенными на остальной части поверхности, гасят друг друга в(результате интерференции. Поэтому все происходит так, как если бы свет распространялся лишь вдоль прямой SB, т. е. прямолинейно.

Одновременно Френель рассмотрел количественно дифракцию на различного рода препятствиях.

Любопытный случай произошел на заседании Французской Академии наук в 1818 г. Один из ученых, присутствовавших на заседании, обратил внимание на то, что теории Френеля вытекают факты, явно противоречащие здравому смыслу. При определенных размерах отверстия и определенных расстояниях от отверстия до источника света и экрана в центре светлого пятна должно находиться темное пятнышко. За маленьким непрозрачным диском, наоборот, должно находиться светлое пятно в центре тени. Каково же было удивление ученых, когда поставленные эксперименты доказали, что так и есть на самом деле.

Дифракционные картины от различных препятствий. Из-за того, что длина световой волны очень мала, угол отклонения света от направления прямолинейного распространения невелик. Поэтому для отчетливого наблюдения дифракции (в частности, в тех случаях, о которых только что говорилось) расстояние между препятствием, которое огибается светом, и экраном должно быть велико.

На рисунке 205 показано, как выглядят на фотографиях дифракционные картины от различных препятствий: а) тонкой проволочки; б) круглого отверстия; в) круглого экрана.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Зоны Френеля для трехсантиметровой волны

Зонная пластинка для трехсантиметровых волн

Источник

Что такое дифракция френеля

Часто волна встречает на своем пути небольшие (по сравнению с ее длиной) препятствия. Соотношение между длиной волны и размером препятствий определяет в основном поведение волны.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Волны способны огибать края препятствий. Когда размеры препятствий малы, волны, огибая края препятствий, смыкаются за ними. Так, морские волны свободно огибают выступающий из воды камень, если его размеры меньше длины волны или сравнимы с ней. За камнем волны распространяются так, как если бы его не было совсем (маленькие камни на рис. 127). Точно так же волна от брошенного в пруд камня огибает торчащий из воды прутик. Только за препятствием большого по сравнению с длиной волны размера (большой камень на рис. 127) образуется «тень»: волны за него не проникают.

Способностью огибать препятствия обладают и звуковые волны. Вы можете слышать сигнал машины за углом дома, когда самой машины не видно. В лесу деревья заслоняют ваших товарищей. Чтобы их не потерять, вы начинаете кричать. Звуковые волны в отличие от света свободно огибают стволы деревьев и доносят ваш голос до товарищей. Отклонение от прямолинейного распространения волн, огибание волнами препятствий, называется дифракцией. Дифракция присуща любому волновому процессу в той же мере, как и интерференция. При дифракции происходит искривление волновых поверхностей у краев препятствий.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Дифракция волн проявляется особенно отчетливо в случаях, когда размеры препятствий меньше длины волны или сравнимы с ней.

ДИФРАКЦИЯ СВЕТА

Если свет представляет собой волновой процесс, то, кроме интерференции, должна наблюдаться и дифракция света. Ведь дифракция — огибание волнами препятствий — присуща любому волновому движению. Но наблюдать дифракцию света нелегко. Дело в том, что волны заметным образом огибают препятствия, размеры которых сравнимы с длиной волны, а длина световой волны очень мала.

Пропуская тонкий пучок света через маленькое отверстие, можно наблюдать нарушение закона прямолинейного распространения света. Светлое пятно против отверстия будет большего размера, чем это следует ожидать при прямолинейном распространении света.

Опыт Юнга. В 1802 г. Юнг, открывший интерференцию света, поставил классический опыт по дифракции (рис. 203). В непрозрачной ширме он проколол булавкой два маленьких отверстия В и С на небольшом расстоянии друг от друга.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Эти отверстия освещались узким световым пучком, прошедшим в свою очередь через малое отверстие А в другой ширме. Именно эта деталь, до которой очень трудно было додуматься в то время, решила успех опыта. Интерферируют только когерентные волны. Возникшая в соответствии с принципом Гюйгенса сферическая волна от отверстия А возбуждала в отверстиях В и С когерентные колебания. Вследствие дифракции из отверстий В и С выходили два световых конуса, которые частично перекрывались. В результате интерференции световых волн на экране появлялись чередующиеся светлые и темные полосы. Закрывая одно из отверстий, Юнг обнаруживал, что интерференционные полосы исчезали. Именно с помощью этого опыта впервые Юнгом были измерены длины волн, соответствующие световым лучам разного цвета, причем весьма точно.

Теория Френеля. Исследование дифракции получило свое завершение в работах Френеля. Френель не только более детально исследовал различные случаи дифракции на опыте, но и построил количественную теорию дифракции, позволяющую в принципе рассчитать дифракционную картину, возникающую при огибании светом любых препятствий. Им же было впервые объяснено прямолинейное распространение света в однородной среде на основе волновой теории.

Этих успехов Френель добился, объединив принцип Гюйгенса с идеей интерференции вторичных волн. Об этом кратко уже упоминалось в четвертой главе.

Для того чтобы вычислить амплитуду световой волны в любой точке пространства, надо мысленно окружить источник света замкнутой поверхностью. Интерференция волн от вторичных источников, расположенных на этой поверхности, определяет амплитуду в рассматриваемой точке пространства.

Такого рода расчеты позволили понять, каким образом свет от точечного источника S, испускающего сферические волны, достигает произвольной точки пространства В (рис. 204).

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Если рассмотреть вторичные источники на сферической волновой поверхности радиусе R. то результат интерференции вторичных волн от этих источников в точке В оказывается таким, как если бы лишь вторичные источники на малом сферическом сегменте ab посылали свет в точку В. Вторичные волны, испущенные источниками, расположенными на остальной части поверхности, гасят друг друга в(результате интерференции. Поэтому все происходит так, как если бы свет распространялся лишь вдоль прямой SB, т. е. прямолинейно.

Одновременно Френель рассмотрел количественно дифракцию на различного рода препятствиях.

Любопытный случай произошел на заседании Французской Академии наук в 1818 г. Один из ученых, присутствовавших на заседании, обратил внимание на то, что теории Френеля вытекают факты, явно противоречащие здравому смыслу. При определенных размерах отверстия и определенных расстояниях от отверстия до источника света и экрана в центре светлого пятна должно находиться темное пятнышко. За маленьким непрозрачным диском, наоборот, должно находиться светлое пятно в центре тени. Каково же было удивление ученых, когда поставленные эксперименты доказали, что так и есть на самом деле.

Дифракционные картины от различных препятствий. Из-за того, что длина световой волны очень мала, угол отклонения света от направления прямолинейного распространения невелик. Поэтому для отчетливого наблюдения дифракции (в частности, в тех случаях, о которых только что говорилось) расстояние между препятствием, которое огибается светом, и экраном должно быть велико.

На рисунке 205 показано, как выглядят на фотографиях дифракционные картины от различных препятствий: а) тонкой проволочки; б) круглого отверстия; в) круглого экрана.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Зоны Френеля для трехсантиметровой волны

Зонная пластинка для трехсантиметровых волн

Источник

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Метод зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии и диске.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Дифракция – огибание светом препятствия, проникновение света в область геометрической тени.

Принцип Гюйгенса—Френеля: Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляНа рисунке изображён непрозрачный экран с круглым отверстием, на некотором расстоянии от которого расположен источник света. Изображение фиксируется на другом экране справа. Вследствие дифракции свет, проходящий через отверстие, расходится. Поэтому область, которая была затенена по законам геометрической оптики, будет частично освещённой. В области, которая при прямолинейном распространении света была бы освещённой, наблюдаются колебания интенсивности освещения в виде концентрических колец.

Случай дифракции, при котором дифракционная картина наблюдается на значительном расстоянии от отверстия или преграды. Иными словами, дифракция Фраунгофера наблюдается тогда, когда число зон Френеля Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, при этом приходящие в точку волны являются практически плоскими. При наблюдении данного вида дифракции изображение объекта не искажается и меняет только размер и положение в пространстве. В противоположность этому, при дифракции Френеля изображение меняет также свою форму и существенно искажается.

Суть метода такова. Пусть от светящейся точки Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляраспространяется сферическая волна и требуется определить характеристики волнового процесса, вызванного ею в точке Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля. Разделим поверхность волны Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляна кольцевые зоны. Для этого проведём из точки Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френелясферы радиусами Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля( Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля— точка пересечения поверхности волны с линией Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля). Кольцеобразные участки поверхности волны, «вырезаемые» из неё этими сферами, и называется зонами Френеля. Волновой процесс в точке Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляможно рассматривать как результат сложения колебаний, вызываемых в этой точке каждой зоной Френеля в отдельности.

Дифракция Френеля на круглом отверстии:

С Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляферическая волна, распространяющаяся из точечного источника Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, встречает на своем пути экран с круглым отверстием. Дифракционная картина наблюдается на экране Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляв точке Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля. Разобьем часть волновой поверхности Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляна зоны Френеля. Вид дифракционной картины будет зависеть от количества зон Френеля, укладывающихся в отверстии. Амплитуда результирующего колебания в точке Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляравна: Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля(плюс для нечетных Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, минус – для четных). Дифракционная картина от круглого отверстия вблизи точки Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френелябудет иметь вид чередующихся светлых и темных колец.

Дифракция Френеля на диске:

Сферическая волна, распространяющаяся из точечного источника Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, встречает на своем пути диск. Дифракционная картина наблюдается на экране Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляв точке Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля. Пусть диск закрывает Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляпервых зон Френеля. Тогда амплитуда результирующего колебания в точке Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляравна: Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля. Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляТ.к. слагаемое в скобках равно 0, то Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля. Следовательно, в точке Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френелявсегда будет светлое пятно, окруженное концентрическими светлыми и темными кольцами, а интенсивность убывает с расстоянием от центров картины.

44) Дифракционная решетка

Дифракционная решётка — оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света. Представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность. Первое описание явления сделал Джеймс Грегори, который использовал в качестве решётки птичьи перья.

Расстояние, через которое повторяются штрихи на решётке, называют периодом дифракционной решётки. Обозначают буквой d.

Если известно число штрихов ( Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля), приходящихся на 1 мм решётки, то период решётки находят по формуле: Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френелямм.

Условия интерференционных максимумов дифракционной решётки, наблюдаемых под определёнными углами, имеют вид:

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля— период решётки,

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля— угол максимума данного цвета,

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля— порядок максимума, то есть порядковый номер максимума, отсчитанный от центра картинки,

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля— длина волны.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Если же свет падает на решётку под углом Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, то:

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Одной из характеристик дифракционной решётки является угловая дисперсия. Предположим, что максимум какого-либо порядка наблюдается под углом φ для длины волны λ и под углом φ+Δφ — для длины волны λ+Δλ. Угловой дисперсией решётки называется отношение D=Δφ/Δλ. Выражение для D можно получить если продифференцировать формулу дифракционной решётки

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Таким образом, угловая дисперсия увеличивается с уменьшением периода решётки d и возрастанием порядка спектра k.

45) Дисперсия света

Диспе?рсия све?та (разложение света) — это явление, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты). Экспериментально открыта Ньютономоколо 1672 года, хотя теоретически достаточно хорошо объяснена значительно позднее.

Один из самых наглядных примеров дисперсии — разложение белого света при прохождении его через призму (опыт Ньютона). Сущностью явления дисперсии является различие фазовых скоростей распространения лучей света c различной длиной волны в прозрачном веществе — оптической среде (тогда как в вакууме скорость света всегда одинакова, независимо от длины волны и следовательно цвета). Обычно, чем больше частота световой волны, тем больше показатель преломления среды для неё и тем меньше фазовая скорость волны в среде:

Однако в некоторых веществах (например в парах иода) наблюдается эффект аномальной дисперсии, при котором синие лучи преломляются меньше, чем красные, а другие лучи поглощаются веществом и от наблюдения ускользают. Говоря строже, аномальная дисперсия широко распространена, например, она наблюдается практически у всех газов на частотах вблизи линий поглощения, однако у паров иода она достаточно удобна для наблюдения в оптическом диапазоне, где они очень сильно поглощают свет.

Дисперсия света позволила впервые вполне убедительно показать составную природу белого света.

По аналогии с дисперсией света, также дисперсией называются и сходные явления зависимости распространения волн любой другой природы от длины волны (или частоты). По этой причине, например, термин закон дисперсии, применяемый как название количественного соотношения, связывающего частоту и волновое число, применяется не только к электромагнитной волне, но к любому волновому процессу.

Дисперсией объясняется факт появления радуги после дождя (точнее тот факт, что радуга разноцветная, а не белая).

Дисперсия является причиной хроматических аберраций — одних из аберраций оптических систем, в том числе фотографических и видео-объективов.

Огюстен Коши предложил эмпирическую формулу для аппроксимации зависимости показателя преломления среды от длины волны:

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля,

где Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля— длина волны в вакууме; a, b, c — постоянные, значения которых для каждого материала должны быть определены в опыте. В большинстве случаев можно ограничиться двумя первыми членами формулы Коши. Впоследствии были предложены другие более точные, но и одновременно более сложные, формулы аппроксимации.

46) Поляризация света. Закон Малюса.

Испускание кванта света происходит в результате перехода электрона из возбужденного состояния в основное. Электромагнитная волна, испускаемая в результате этого перехода, является поперечной, то есть вектора Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляи Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френелявзаимно перпендикулярны и перпендикулярны направлению распространения. Колебания вектора Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляпроисходят в одной плоскости. Свет, в котором вектор Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляколеблется только в одном направлении, называется плоско поляризованным светом (или электромагнитной волной). Поляризованным называется свет, в котором направления колебания вектора Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляупорядочены каким-либо образом.

Свет представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов. Атомы излучают световые волна независимо друг от друга, поэтому световая волна, излучаемая телом в целом, харак­теризуется всевозможными равновероятными колебаниями светового вектора Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля. Свет со всевозможными равновероятными ориентациями вектора называется естественным. Свет, в котором имеется преимущественное направление колебаний вектора Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляи незначительная амплитуда колебаний вектора Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляв других направлениях, называется частично поляризованным. В плоско поляризованном свете плоскость, в которой колеблется вектор Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля,называется плоскостью поляризации, плоскость, в которой колеблется вектор Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля, называется плоскостью колебаний.

Вектор Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеляназывают световым вектором потому, что при действии света на вещество основное значение имеет электрическая составляющая поля волны, действующая на электроны в атомах вещества.

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

Степенью поляризации называется величина

Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля

где Imax и Imin – максимальная и минимальная компоненты интенсивности света, соответствующие двум взаимно перпендикулярным компонентам вектора Что такое дифракция френеля. Смотреть фото Что такое дифракция френеля. Смотреть картинку Что такое дифракция френеля. Картинка про Что такое дифракция френеля. Фото Что такое дифракция френеля(то естьЕх и Еу – составляющие). Для плоско поляризованного света Еу = Е, Ех = 0, следовательно, Р = 1. Для естественного света Еу = Ех = Е и Р = 0. Для частично поляризованного света Еу = Е, Ех = (0. 1)Еу, следовательно, 0

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *