В Лекция 2 разгледахме явлението ?? eniya преразпределяне на интензитета на светлината в резултат на наслагване на вълни. Това явление, което наричаме намеса и се счита за образец намеса от два източника. Тази лекция - пряко продължение на предишната. не се наблюдава съществена разлика между физически смущения и дифракция. И двете явления са да преразпределя ?? enii светлинен поток в резултат на наслагване на вълни. По исторически причини преразпределя ?? IX интензивност резултат от наслагването на вълни, генерирани от краен брой дискретни последователни източници nazyvatinterferentsiey приет. ?? IX преразпределя интензивност резултат от наслагването на вълните въодушевени, съгласувани източници разположени непрекъснато нарича дифракция вълни. (Когато няколко източници, например.
В геометричната оптика използва концепцията за светлинен лъч - тесен лъч размножителен sveta͵ праволинейни ?? eyno. ?? eynost праволинейни разпространение на светлината е обяснено нютонов теория и се потвърждава от наличието на сенки зад непрозрачен източник, разположен на пътя на светлината от източника на точка. Но - противоречие на вълновата теория, тъй като принцип Хюйгенс "от всяка точка на областта на вълната може да се разглежда като източник на вторични вълни посадъчен през него изцяло ?? посоки, включително и в района на геометричната сянка на препятствие (вълна трябва да се огъват около препятствия). Как може да възникне сянка? Хюйгенс теория не може да даде отговор. Но теорията на Нютон не може да обясни феномена на намеса и нарушение на закона ?? eynogo праволинейно разпространение на светлината, когато светлината преминава през доста тесни процепи и дупки, както и при отразяване на малки непрозрачни бариери. В тези случаи, инсталиран на екрана зад дупките или пречки, вместо ясно разграничени области на светлина и сянка система наблюдава интерференция максимуми и минимуми на осветлението. Дори и за препятствия и дупки, които имат големи размери, има рязък преход от сянката към светлината. Винаги има преход регион, в който е възможно да се открият слаби смущения максимуми и минимуми. Е. преминаването на вълни близо до границите на непрозрачни или прозрачни органи, през малките отвори, и т.н. вълни отклоняват от праволинейни размножаване ?? eynogo (закони на геометрични оптика) и тези отклонения са придружени от интерференция.
1) рентгенограма вълни - характеристика на разпространение на вълната, независимо от тяхната природа.
2) вълни могат да влязат в геометричната сянка (огъват около препятствия, за да проникне в не-големи дупки в екраните ...). On-PR. звучи ясно да се чува над ъгъла на къщата - звуковата вълна отива около него. Дифракция на радиовълните около повърхността на земята се дължи на приемането на радиосигнали в обхвата на дълги и средни радиовълни извън полезрението на антената излъчване.
3) вълни дифракционни зависи от съотношението между дължината на вълната и размера obekta͵ причинява дифракция. В ?? Е граница съгласно законите на оптика вълни се движат със законите на геометричната оптика отклонения от геометричните закони оптика е по-малък, толкова по-кратък от дължината на вълната, при равни други условия. Поради тази причина, лесно да се наблюдава дифракция на звук, сеизмични и радиовълни, за които
от м до км; много по-трудно да се наблюдава без специални устройства дифракция sveta.Difraktsiya намерена в случаите, когато размерът на бариерите за пликове, сравними с дължината на вълната.
Дифракция на светлината е открит през 17-ти век. Италиански физик и астроном Е. Грималди и беше обяснено в началото на 19 век. Френски физик А. Френел това ??, това беше един от основните доказателства на вълна характер на светлината.
Дифракция явление може да се обясни в силата на принципа на Хюйгенс-Френел.
принцип на Хюйгенс ", всяка точка за кото рояк вълна идва в този момент, служи като център Auto-Ари (елементарни) вълни. Пликът на тези вълни дава позицията на фронта на вълната в следващия момент.
1) е плоска вълна;
2) за отваряне на светлина-разпад е нормално;
3) непрозрачен екран; ma екран Therians разгледани в първо приближение, който не играе роля;
4) вълна се разпространява в хомогенна изотропна среда;
5) обратните вълни не трябва да се вземат под внимание.
Според Хюйгенс, всяка точка разпределени отваряне част в предния lnovogo източник Авто-матрични вълни (в хомогенна изотропна среда са сферични). Като вграден пликоване направляващи вторични вълни за определен период от време, ние виждаме, че предната част на вълната навлиза в района на геометричната сянка, т.е., вълната отива около ръба на дупката - .. Наблюдавани дифракция - светлината е процес от вълна.
принцип на Хюйгенс ": Заключения
1) е геометрична метод за изграждане на вълна отпред;
2) реши за даване-ин на посоката на разпространение на предния lnovogo;
3) дава обяснение на разпространение на вълните, съгласие със законите на геометричната оптика;
4) опростява задачата за определяне на влиянието на слънце ?? eniya ?? процеса вълна, се извършва в място на точка, това намаляване на етапите на изчисляване в дадена точка произволно избран вълна повърхност.
5), но: валиден при условие, че на дължината на вълната е много по-малък от размера на фронтът на вълната;
6) не се отразява на проблеми Ks амплитудата и честотата на вълните, разпространяващи в различни посоки.
Френел принцип Хюйгенс го допълва ??
Хюйгенс-Френел Принцип: смущение вълна в точка Р може да се разглежда като резултат от интерференция съвместно последователност вторична вълна, излъчвана от всеки елемент от повърхността вълна.
1) Резултати от елементарни вторични смущения вълни зависи от посоката.
2) Вторични източници yavl. фиктивен. Те могат да служат като безкрайно малки елементи на всяка затворена повърхност, обграждаща източник. Обикновено в отличие повърхност ка-избрана една от повърхностите на вълната, слънце ?? д Fik-тивни източници работят във фаза
1) изключва възможността от възникване на обратната вторични вълни;
2) предполагат, че ако между източника и точката на наблюдение е непрозрачен екран с отвор върху повърхността на екрана вторични вълни амплитуда е нула и в отвора - същото като при липса на екрана.
Заключение: принцип Хюйгенс - Френел техника служи за изчисляване на посоката на разпространение на вълната и се разпределя ?? eniya интензитет (амплитуда) в различни посоки.
1) Отчитане на амплитудите и фази на вторичните вълни позволява във всеки случай да намерите амплитуда (интензитет) на получения вълната във всяка точка в пространството. Амплитудата на вълната преминаване на екрана се определя чрез изчисляване на точката на наблюдение на вторични смущения вълните от вторични източници подредени в екрана на отваряне.
2) математически строга решаване на проблемите на дифракция на базата на уравнението на вълната с гранични условия в зависимост от естеството на пречките, пред-stavlyaet изключителни трудности. Нанесете приблизителни методи на решение, например.
3) Принципът на Хюйгенс - Френел в теория вълна обяснява праволинейни разпространение на светлината ?? eynoe (Глава 12).
Свързани статии