2.3. Анализ результатов:

В ходе данной работы были найдены следующие величины:

– Радиус темного кольца в отраженном свете:

– Радиус темного кольца в проходящем свете:

– Ширина светлого кольца в отраженном свете:

– Ширина светлого кольца в проходящем свете:

Так же был построен график зависимости радиусов темных и светлых интерференционных колец от длины волны (рис.2). Из графика видно, что зависимость радиусов темных и светлых колец от длины волны степенная, причем так же можно заметить, что радиусы светлых колец в отраженном свете и, соответственно, темных колец в проходящем свете всегда больше радиусов темных колец в отраженном свете и светлых колец в проходящем. Это можно объяснить тем, что при r_m = 0, то есть в центре (точка соприкосновения) разность хода между лучами будет равна   ;  поэтому в центре колец Ньютона всегда наблюдается интерференционный минимум, или, другими словами, темное пятно.

Дифракция Френеля

1 Теоретическая часть

1.1.Определение всех физических величин, встречающихся в работе:

1) Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле - любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики. Благодаря дифракции волны могут попадать в область геометрической тени, огибать препятствия, проникать через небольшие отверстия в экранах и т.д.

Различают два вида дифракции.

Если источник света и точка наблюдения расположены от препятствия настолько далеко, что лучи, падающие на препятствие, и лучи, идущие в точку , образуют практически параллельные пучки, говорят о дифракции в параллельных лучах или о дифракции Фраунгофера. В противном случае говорят о дифракции Френеля.

Дифракция Фраунгофера – это дифракция в параллельных лучах. Явление дифракции Фраунгофера имеют наибольший практический интерес, т.е. явления, наблюдаемые при падении на экран (или отверстие в экране) параллельного пучка света. Обычно размеры щелей в дифракции Фраунгофера для точки наблюдения меньше размеров 1-ой зоны Френеля. В результате дифракции пучок утрачивает параллельность, т.е. появляется свет, распространяющийся в направлениях, отличных от первоначального направления распространения. Распределение его интенсивности на очень

большом (в пределе – бесконечно большом) расстоянии от препятствия соответствует дифракции Фраунгофера.

Дифракционная решётка — оптический прибор, работающий по принципу дифракции света, представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность.

Виды решёток:

• Отражательные: Штрихи нанесены на зеркальную (металлическую) поверхность, и наблюдение ведется в отраженном свете

• Прозрачные: Штрихи нанесены на прозрачную поверхность (или вырезаются в виде щелей на непрозрачном экране), наблюдение ведется в проходящем свете.

Принцип Гюйгенса — Френеля:

каждая точка поверхности, достигнутая световой волной, является вторичным источником световых волн. Огибающая вторичных волн становится фронтом волны в следующий момент времени.

2) Дифракция Френеля – дифракционная картина, которая наблюдается на небольшом расстоянии от препятствия, по условиям, когда основной вклад в интерференционную картину дают границы экрана.

λ , длина волны –  расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах. [λ] = м.

a – расстояние от источника света до края линзы. [a] = м.

b – расстояние от центра линзы до точки Р. [b] = м.

m – порядковый номер зоны Френеля. [m] = безразмерная величина

r₀ – радиус зоны Френеля [r₀] = м

1.2.Основные расчетные формулы:

Радиус m-ой зоны: ;