Главная Обратная связь

Дисциплины:






Смуги рівного нахилу.



З виведеного нами співвідношення , випливає, що для

плоскопаралельної однорідної пластинки (h та n всюди одні і ті ж ) різниця ходу може мінятися тільки при зміні кута нахилу променів. Якщо плоспаралельну пластинку освітити монохроматичним пучком променів, які падають на неї під різними кутами, то кожному значенню r буде відповідати своя різниця ходу. Очевидно, що всі промені, які відповідають одному і тому ж значенню r, тобто мають однаковий нахил, будуть давати одну і ту ж різницю фаз. Таким чином, інтерференційні максимуми чи мінімуми будуть розміщуватися по напрямках, що відповідають однаковому нахилу променів.

11) Рішення задачі дифракції має на увазі знання (знаходження) амплітуди (інтенсивності) світла в р ізних напрямках. Згідно принципу Гюйгенса –Френеля задачу можна розв’язати наступним чином:

Оточимо джерело L уявною замкненою поверхнею S довільної форми. Правильне значення інтенсивності (амплітуди) збудження в довільній точці В за межами S може бути отримане так: абстрагуючись від впливу L будемо розглядати поверхню S як випромінюючу. Випромінювання окремих елементів даної поверхні, приходячи в В, визначає своєю сукупністю дію в цій точці. Випромінювання кожного елемента dS поверхні S будемоn представляти сферичною хвилею (вторинною хвилею):

Так як фази всіх допоміжних джерел визначаються збуренням, що йде від L, то вони строго узгоджені між собою, і тому допоміжні джерела когерентні. Як наслідок вторинні хвилі, що виходять з них, будуть інтерферувати між собою і їх сукупна дія в точці спостереження буде визначена явищем інтерференції. Питання про вибір поверхні S цілком довільне. Тому для кожної конкретної задачі її слід вибирати найвигіднішим чином, що дозволило б полегшити рішення задачі. В тому випадку, коли між джерелом L і точкою спостереження знаходяться непрозорі екрани з отворами, дія цих екранів може бути врахована якраз вибором допоміжної поверхні. Ми вибираємо поверхню S так, щоб вона всюди співпадала з поверхнею екранів, а отвори в них затягувала довільним чином, вибраним в залежності від проблеми, яка розглядається. На поверхні непрозорих екранів амплітуди допоміжних джерел вважаються рівними нулю; на поверхні, що проходить через отвір екранів, амплітуди вибираються у відповідності з постулатом Френеля.

Першою задачею, яку повинен був розв’язати Френель, щоб підтвердити свою гіпотезу, була задача про прямолінійне розповсюдження світла. Він її розв’язав методом зон Френеля. Суть цього методу зводиться до наступного:

 

S

 

M3

 

M2

 

a
A B M1

b

M0

 

Вибираємо в якості допоміжної поверхні S сферу з центром в т. А, яка співпадає з хвильовим фронтом. Для спрощення розрахунків з’єднаємо точки А та В і розбиваємо поверхню S на зони такого розміру, щоб відстань від країв зони до В відрізнялася на l / 2 , тобто



M1 B -M0 B = M2 B -M1 B = M3 B -M2 B = ...= l .

Неважко вирахувати розміри отриманих таким чином зон.

12)Принцип Гюйгенса - фізичний принцип, згідно з яким будь-яка точка простору, якої досягла хвиля, є джерелом хвиль, що розповсюджуються у всіх напрямках.

Принцип Гюйгенса пояснює багато оптичних явищ, серед яких прямолінійне розповсюдження світла, заломлення, дифракція.

Випромінені кожною точкою простору хвилі додаються, підсилюючи одна одну в певних напрямках, взаємно гасячись у інших, у залежності від різниці фаз коливань.

Принцип Гюйгенса є наближенням, яке при певному вмінні можна використовувати для розгляду оптичних явищ замість розв'язування часткових диференціальних рівнянь.

Згідно з хвильовою теорією Гюйгенса світло - це хвилі, що поширюються у світовому ефірі - гіпотетичному пружному середовищі, яке заповнює весь світовий простір, а також проміжки між дрібними частинками тіл.

Явища інтерференції світла в ус іх їх різноманітностях є переконливим доказом хвильової природи світлових процесів. Але кінцева перемога хвильових уявлень була б неможлива без пояснення з хвильової точки зору фундаментального і добре підтвердженого дослідом закону прямолінійного поширення світла. Хвильові уявлення, розвинуті спочатку Гюйгенсом, не могли дати задовільної відповіді на поставлене запитання. Це стало можливим завдяки ідеям Френеля, який вклав у принцип Гюйгенса фізичний зміст, доповнивши його ідеєю інтерференції хвиль. Завдяки цьому огинаюча поверхня елементарних хвиль, яка була введена Гюйгенсом чисто формально, набула чіткого фізичного змісту як поверхня, де, завдяки взаємній інтерференції елементарних хвиль, результуюча хвиля має помітну інтенсивність. Модифікований таким чином принцип Гюйгенса Френеля стає основним принципом хвильової оптики і дозволяє розв’язувати задачі про дифракцію світла.

13)Дифракція на круглому отворі.

Нехай сферична хвиля Σ, що виходить з точкового джерела А, зустрічає на шляху екран МN з круглим отвором.

 

A

 

Σ

 

M M

 

B

Наша задача полягає в дослідженні інтенсивності світла в точці В. В нашому випадку допоміжна поверхня Σ має сферичну форму. Використаємо розбиття на зони Френеля аналогічно попередній лекції. В цьому випадку в залежності від розмірів отвору в області отвору буде поміщатися більше чи менше число зон та відповідним чином буде змінюватися інтенсивність в точці В. Легко побачити, що якщо отвір відкриває всього лише одну зону або невелике непарне число зон, то дія в точці В буде більша, ніж при відсутності екрану. Максимум дії відповідає розміру в одну зону. Якщо ж отвір відкриває парне число зон, то світлове збурення в точці В менше, ніж при вільній хвилі. Найменша освітленість відповідає двом відкритим зонам.

Знаходження картини для точок, які лежать в площині перпендикулярній АВ, дещо складніше. Але, внаслідок симетрії всього розташування навколо лінії АВ, розподіл світла у вказаній площині повинен бути симетричним, тобто області однакової освітленості повинні розміщуватися кільцеподібно навколо центру В.

 

Непарне парне

 

 





sdamzavas.net - 2018 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...