Лекция 4 Волновая оптика Дифракция Дифракция

Лекция № 4 Волновая оптика. Дифракция.

Дифракция света Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий. Как показывает опыт, свет при определенных условиях может заходить в область геометрической тени.

Принцип Гюйгенса–Френеля Гипотезу Гюйгенса об огибающей вторичных волн Френель заменил физически ясным положением, согласно которому вторичные волны, приходя в точку наблюдения, интерферируют друг с другом.

Для облегчения расчета Френель предложил разбить волновую поверхность падающей волны в месте расположения препятствия на кольцевые зоны (зоны Френеля) по следующему правилу: расстояние от границ соседних зон до точки P должны отличается на половину длины волны.

Зоны Френеля Практическая реализация принципа Гюйгенса. Френеля представляет, как правило, значительные математические трудности. Но в простейших случаях, обладающих определенной симметрией, интегрирование может быть заменено простым алгебраическим и графическим сложением.

Теперь вспомним как мы складывали колебания с помощью векторов. Т. е. сложение колебаний с разными фазами можно заменить сложением векторов с различными углами (фазами).

Теперь обобщим эту процедуру на сложение колебаний всех участков первой зоны Френеля. Получим диаграмму (а). Учтём вторую зону (б). Но почему радиус меньше?

Пятно Пуассона Пуассон, рассматривая метод Френеля, пришёл, как ему показалось, к полной глупости. Он сообразил, что если между освещаемым отверстием и точкой наблюдения, расположить монетку, которая закроет только часть зон Френеля, то в середине тени от монетки должно находится светлое пятно. Это пятно будет создаваться 1 -ой незакрытой зоной Френеля. Араго провел опыт. Всё подтвердилось.

Зонная пластинка