Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Дифракция света - примерДифракция света - это совокупность явлений, обусловленных волновой природой света и наблюдаются в средах с резкими неоднородностями

(например, при прохождении света через отверстия, вблизи границ непрозрачных тел и т.п.). Дифракция, в частности, приводит к огибания световыми волнами препятствий и проникновение света в область геометрической тени. Для наблюдения дифракции необходимо, чтобы размеры препятствий были соизмеримы с длиной волны света.


Проникновение света в область геометрической тени объясняет принцип Гюйгенса: каждая точка фронта волны является источником вторичной сферической волны, положение фронта волны в следующий момент определяется огибающей фронтов всех вторичных волн. Принцип Гюйгенса не позволяет найти интенсивность дифрагированного волны. Этот недостаток устранил Френель, который дополнил принцип Гюйгенса представлением о интерференцию вторичных волн.


Пусть S  - волновая поверхность света, распространяющегося от некоторого источника. Каждый элемент поверхности служит источником вторичной волны. При этом считается, что вторичные волны от всех элменты - когерентны. От каждого элемента поверхности dS в точку Р приходит колебания.


 Здесь - амплитуда и фаза колебания в месте нахождения волновой поверхности S, k - волновое число, r - расстояние от элемента dS до точки Р. Коэффициент зависит от ориентации элемента dS относительно r. Результирующее колебание в точке Р, согласно Френелем, является суперпозицией колебаний всей волновой поверхности S.


Формула является аналитическим выражением принципа Гюйгенса-Френеля.
В ряде дифракционных задач, имеющих осевую симметрию, расчет интерференции вторичных волн упрощается с помощью разбиения фронта волны на кольцевые зоны Френеля. Разбивка на зоны производится таким образом, что оптическая разность хода от соответствующих точек каждой пары соседних зон до точки наблюдения Р равно. Вторичные волны от соответствующих точек двух соседних зон приходят в точку Р в противофазе и ослабляют друг друга при наложении.

Дифракционная картина в этом случае имеет вид концентрических светлых и темных колец. В центре картины при произвольном N (четные или нечетные) наблюдается светлое пятно (пятно Пуассона). При увеличении размеров диска величина амплитуды будет уменьшаться. В конце концов при достаточно больших размерах диска и. При этом в точке Р будет темное пятно - геометрическая тень.


Таким образом, законы геометрической оптики можно применять в тех случаях, когда размеры препятствий и отверстий больших по сравнению с длиной волны света.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии