Что такое волновая поверхность?

Волновая поверхность — геометрическое место точек, испытывающих возмущение обобщенной координаты в одинаковой фазе. Если источником волны является точка, то волновые поверхности в однородном и изотропном пространстве представляют собой концентрические сферы.

Какая особенность наблюдается в поведении волн при их дифракции?

Отклонение волн от прямолинейного распространения при взаимодействии с препятствием. Из-за дифракции волны огибают препятствия, проникая в область геометрической тени.

Возникает при любом(амплитудном или фазовом) локальном нарушении волнового фронта

При каких условиях наблюдается дифракция Френеля?

При каких условиях наблюдается дифракция Фраунгофера?

Если источник света и точка наблюдения расположены от препятствия настолько далеко, что лучи, падающие на препятствие, и лучи, идущие в точку наблюдения, образуют практически параллельные пучки, говорят о дифракции Фраунгофера или дифракции в параллельных пучках. В противном случае, говорят о дифракции Френеля или дифракции в сходящихся пучках.

Как делится на зоны Френеля волновая поверхность?

Разделим поверхность волны S на кольцевые зоны, для этого проведем из точки Р сферы радиусом Ро,
Ра=РО+λ/2, Рв=Ра+ λ/2=РО+ 2λ/2, Рс=Рв+ λ/2=РО+3 λ/2
(О-точка пересечения поверхности волны с линией PQ)

Кольцеобразные участки поверхности волны «вырезаемые» из нее этими сферами, и называются зонами Френеля

Амплитуда колебаний медленно убывает с возрастанием номера зоны, а фазы колебаний, вызываемых в Р – смежными зонами, противоположны
Волны из соседних зон гасят друг друга, и все четные дают вклад в результирующую амплитуду одного знака, а все нечетные зоны -противоположного знака. Это значит, что интенсивность света в точке наблюдения можно усилить во много раз, если прикрыть все четные, или наоборот нечетные зоны Френеля. Оставшиеся неприкрытые зоны будут усиливать действие друг друга

Разность хода любых двух соседних лучей от их источников до некоторой нормали АВ к лучам(волновой поверхности дифрагированного пучка света) должна равняться половине длины волны света: Ʌ= λ/2

Как соотносятся по фазе колебания в точках, расположенных в соседних зонах Френеля?

Колеблются в противофазе

Как соотносятся по фазе колебания, возбужденные в точке наблюдения волнами, пришедшими от соседних зон Френеля?

В противофазе гасят друг друга

Как с помощью метода зон Френеля вычисляют амплитуду колебаний, возбужденных в точке наблюдения полностью открытой сферической волновой поверхностью?

ОМ1-результирующее колебание, обусловленное действием одной центральной зоны.

М1М2 направлено противоположно ОМ1, но немного меньше его по модулю, поэтому их сумма не будет точным нулем, а даст небольшой суммарный вектор ОМ2.

Колебание в точке, обусловленное действием всего волнового фронта, совпадает по фазе с колебанием, которое могла бы создать центральная зона, а его амплитуда создает примерно половину амплитуды этого колебания.