Скачать презентацию ДИФРАКЦИЯ СВЕТОВЫХ ВОЛН Введение Принцип Гюйгенса-Френеля Метод зон Скачать презентацию ДИФРАКЦИЯ СВЕТОВЫХ ВОЛН Введение Принцип Гюйгенса-Френеля Метод зон

Лекция 04р.ppt

  • Количество слайдов: 16

ДИФРАКЦИЯ СВЕТОВЫХ ВОЛН Введение Принцип Гюйгенса-Френеля Метод зон Френеля Зонные пластинки Дифракция Френеля на ДИФРАКЦИЯ СВЕТОВЫХ ВОЛН Введение Принцип Гюйгенса-Френеля Метод зон Френеля Зонные пластинки Дифракция Френеля на отверстии и диске

Введение Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими оптическими Введение Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими оптическими неоднородностями и связанных с отклонением от законов геометрической оптики. Дифракция возникает в тех случаях, когда размеры оптических неоднородностей сравнимы с длиной волны.

Введение Всякое пространственное ограничение волны вызывает ее расхождение. q b h. Д l - Введение Всякое пространственное ограничение волны вызывает ее расхождение. q b h. Д l - дифракционное уширение. Если hд<< b - геометрическая оптика. Если hд b , то Дифракция проявляется при -длина дифракции

Принцип Гюйгенса-Френеля t+ t t 1. Каждая точка пространства до которой дошло волновое возмущение Принцип Гюйгенса-Френеля t+ t t 1. Каждая точка пространства до которой дошло волновое возмущение может рассматриваться как источник вторичных сферических волн. 2. Фронт волны в каждый последующий момент времени строится как огибающая к фронтам вторичных сферических волн. 3. Мнимые вторичные источники когерентны. Распространяющаяся волна может рассматриваться как результат интерференции вторичных волн. 4. Диаграмма направленности излучения вторичных источников имеет специфический вид.

Объяснение возникновения дифракции с помощью принципа Гюйгенса Объяснение возникновения дифракции с помощью принципа Гюйгенса

Аналитическое выражение принципа Гюйгенса-Френеля М a = const; = const Волновая поверхность Аналитическое выражение принципа Гюйгенса-Френеля М a = const; = const Волновая поверхность

Метод зон Френеля M S b Разобьем волновую поверхность на зоны таким образом, чтобы Метод зон Френеля M S b Разобьем волновую поверхность на зоны таким образом, чтобы разность хода от соответствующих точек соседних зон до точки наблюдения была равна /2 (разность фаз - ). Амплитуда колебаний в точке М равна векторной сумме амплитуд колебаний, возбуждаемых всеми зонами Френеля. Соседние зоны возбуждают колебания в точке М в противоположных фазах, поэтому векторную сумму можно заменить алгебраической

Радиус и площадь зон Френеля Площадь n-ой зоны: rn - площадь сферического сегмента a Радиус и площадь зон Френеля Площадь n-ой зоны: rn - площадь сферического сегмента a hn Из рисунка видно, что b Отсюда высота сферического сегмента: для малых n:

Определение амплитуды колебаний с помощью метода зон Френеля А An-1 An An+1 n-1 n Определение амплитуды колебаний с помощью метода зон Френеля А An-1 An An+1 n-1 n n+1 номер зоны Амплитуда колебаний, возбуждаемых n-ой зоной Френеля монотонно убывает с ростом номера зоны. 0 0 - амплитуда колебаний, возбуждаемых всей волновой поверхностью. Если число зон Френеля не велико, то + - для нечетного числа зон – - для четного числа зон

Графическое определение амплитуды А 1 А 2 А 1 -А 2 А 1 2 Графическое определение амплитуды А 1 А 2 А 1 -А 2 А 1 2

Пример. Пусть в отверстии укладывается одна зона Френеля. Как изменится амплитуда, если закрыть половину Пример. Пусть в отверстии укладывается одна зона Френеля. Как изменится амплитуда, если закрыть половину площади отверстия? А 1

Зонные пластинки нечетные зоны закрыты Амплитудная S М Фазовая Зонные пластинки нечетные зоны закрыты Амплитудная S М Фазовая

Дифракция Френеля – дифракция Френеля (дифракция сферических волн) – геометрическая оптика Дифракция Френеля – дифракция Френеля (дифракция сферических волн) – геометрическая оптика

Дифракция Френеля на круглом отверстии Условия минимума: n - четное Условия максимума: n - Дифракция Френеля на круглом отверстии Условия минимума: n - четное Условия максимума: n - нечетное

Дифракция Френеля на круглом диске - n зон закрыто. В точке М всегда максимум. Дифракция Френеля на круглом диске - n зон закрыто. В точке М всегда максимум.

Заключение Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими оптическими Заключение Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими оптическими неоднородностями и связанных с отклонением от законов геометрической оптики. Дифракция проявляется при Если hд b , то Метод зон Френеля Дифракция Френеля – это дифракция сферических волн. На экране видим дифракционное изображение объекта.