Predmety


Дифракція Френеля

ФІЗИКА

Частина 4

ОПТИКА. СПЕЦІАЛЬНА ТЕОРІЯ ВІДНОСНОСТІ

Розділ 12 ХВИЛЬОВІ ВЛАСТИВОСТІ СВІТЛА

12.5. Дифракція Френеля

Дифракційні явища Френеля виникають при падінні сферичної або плоскої хвилі крізь круглий непрозорий екран та круглий отвір, при проходженні плоскої хвилі крізь прямолінійну щілину в непрозорому екрані або біля краю непрозорого екрана. Дифракція сферичних хвиль принципово не відрізняється від дифракції плоских хвиль, тому далі розглядатимемо плоскі хвилі.

Розглянемо для прикладу дифракцію Френеля на круглому екрані (рис. 12.12). У випадку дифракції на круглому непрозорому екрані К закриту ним ділянку фронту хвилі треба виключити і будувати зони Френеля, починаючи від краю екрана. На рис. 12.12 показано побудову цих зон для точки А, яка лежить проти центра екрана К (L – відстань між точкою А і краєм екрана). Результуюча амплітуда Е в точці А визначається сумарною дією всіх відкритих зон, починаючи з першої. Тоді

 Дифракція Френеля

Отже, в точці А спостерігатиметься інтерференційний максимум – світла пляма. Центральний максимум оточений темними і світлими концентричними кільцями. На рис. 12.12 дифракційна картина зображена в площині, перпендикулярній до напряму поширення світла. Зі збільшенням розмірів непрозорого екрана перша відкрита зона віддалятиметься від точки спостереження А. При цьому збільшуватиметься кут між нормаллю до поверхні цієї зони і напрямом випромінювання в точку А. Це приводить до зменшення інтенсивності центрального максимуму і при дуже великих розмірах екрана К за ним спостерігатиметься звичайна тінь.

 Дифракція Френеля

Рис. 12.12

Парадоксальний, на перший погляд, висновок, що в центрі геометричної тіні має бути світло, висунув С. Пуассон як доказ неправильності міркувань О. Френеля. Проте дослід Д. Араго спростував припущення С. Пуассона про тінь у точці А і, отже, підтвердив справедливість хвильової теорії.

Аналогічно можна розглянути також дифракцію на круглому отворі, на щілині та на краю екрана.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...