Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Принцип Гюйгенса та Гюйгенса-ФренеляСодержание книги Поиск на нашем сайте
Дифракцією називають будь-яке відхилення при поширенні хвилі від законів геометричної оптики. Завдяки дифракції хвилі можуть огинати перешкоди, що зустрічаються на їхньому шляху, потрапляти в область геометричної тіні, проникати через малі отвори в екранах. Формальне пояснення дифракції дає принцип Гюйгенса. Відповідно до цього принципу кожна точка, якої досягла хвиля, стає самостійним джерелом вторинних сферичних хвиль, а обвідна фронтів вторинних хвиль дає поверхню хвильового фронту в наступний момент часу. Проілюструємо застосування принципу Гюйгенса до плоскої хвилі, що поширюється в однорідному середовищі. На рис. 5.1.13: Е - непрозорий екран; показано поверхню фронту хвилі в момент часу t та в момент t +D t; А - одна з точок хвильового фронту, а значить і одне з джерел вторинних хвиль (їх число є нескінченним). За час D t збурення від кожного такого джерела поширюється в усі сторони на відстань D t ( - швидкість хвилі) утворюючи вторинну сферичну хвилю. З побудови видно, що біля краю екрана хвиля заходить в область геометричної тіні.
Френель вклав у принцип Гюйгенса фізичний зміст, звернувши увагу на те, що вторинні джерела є когерентними, оскільки вони відтворюють те ж саме збурення, що приходить від первинного джерела. Тому у будь-якій точці простору, куди приходять хвилі від нескінченної множини вторинних джерел, спостерігається результат їх інтерференції. Принцип Гюйгенса, доповнений ідеєю Френеля про інтерференцію вторинних хвиль, отримав назву принципу Гюйгенса-Френеля. Інтерференція вторинних хвиль лежить в основі явища дифракції - в області геометричної тіні і поблизу неї спостерігаються почергово ослаблення і підсилення освітленості такого жхарактеру, що і при інтерференції. Немає ніякої принципової різниці між дифракційною й інтерференційною картинами. З історичних причин інтерференційною картиною називають розподіл інтенсивності світла, що виникає при накладанні хвиль від скінченогочисла когерентних джерел, а дифракційною картиною - розподіл інтенсивності світла, викликаний накладанням хвиль від нескінченноїкількості когерентних джерел, розташованих "неперервно" одне за одним.
Дифракція на щілині Освітимо діафрагму Д з вузькою довгою щілиною (рис. 5.1.14,а) паралельним пучком монохроматичного світла, який можна одержати, помістивши точкове джерело світла С у фокусі збирної лінзи Л 1. За щілиною поставимо збирну лінзу Л 2 і в її фокальній площині помістимо екран Е. Вид зверху представлений схематично на рис. 5.1.14, б (ширина щілини а на цьому рисунку збільшена у сотні разів для ясності рисунка). Згідно з принципом Гюйгенса кожна точка щілини є джерелом вторинних сферичних хвиль (на рис. 5.1.14, в стрілками позначені напрямки променів, що виходять з довільної точки щілини; пунктирною лінією зображений фронт вторинної хвилі). Вторинні хвилі інтерферують і на екрані Е спостерігається інтерференційна картина. Розглянемо промені, які йдуть під кутом j до напрямку світла, що падає на екран. Всі вони зберуться лінзою Л 2 у деякій точці Р екрану Е. Позначимо через D різницю ходу між крайніми променями. При цьому врахуємо, що лінза Л 2 не вносить додаткової різниці ходу.
У напрямку j = 0 всі промені мають однакові фази і тому підсилюють один одного при накладанні у точці О - центрі екрана (рис. 5.1.14, б). Тут спостерігається максимум інтенсивності світла. Було показано за допомогою спеціального методу (метод зон Френеля), що умовою мінімумів буде: a sin j = kl, k = ± 1, ± 2, …. (5.1.15) а умовою максимумів: a sin j = (2k + 1) , k = ± 1, ± 2, …. (5.1.16) Зазначимо, що на практиці замість точкового джерела С (рис. 5.1.14, а) звичайно використовують вузьку щілину, паралельну тій, на якій відбувається дифракція. Різні точки щілини дають дифракційні картини, зміщені вздовж осі у так, що картина, яка спостерігається, "витягується" уздовж осі у і являє собою чергування темних і світлих смуг. При цьому зі збільшенням k інтенсивність світла в максимумі зменшується. Найбільша частка, більше 90 % усієї світлової енергії припадає на центральний максимум, тобто на область, обмежену першими мінімумами (див. рис. 5.1.16, N = 1).
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-23; просмотров: 331; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.222.149 (0.005 с.) |